Java中常见的设计模式及应用场景

Java中常见的设计模式及应用场景

大家好，我是免费搭建查券返利机器人省钱赚佣金就用微赚淘客系统3.0的小编，也是冬天不穿秋裤，天冷也要风度的程序猿！今天我们将探讨Java中常见的设计模式及其应用场景，帮助大家更好地理解和应用这些设计模式，提高代码的可维护性和可扩展性。

设计模式概述

设计模式是一种被反复使用的、经过分类的、代码设计中被广泛认可的优秀代码设计经验。它不仅能解决常见的问题，还能提升代码的可读性和灵活性。设计模式主要分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。

创建型模式

创建型模式关注对象的创建过程，主要有单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式。

单例模式

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

示例：单例模式

package cn.juwatech;public class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {// 私有构造函数，防止外部实例化}public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}
}

在这个示例中，Singleton类的构造函数是私有的，并且通过getInstance方法确保只有一个实例存在。使用synchronized关键字保证线程安全。

工厂模式

工厂模式定义一个创建对象的接口，但由子类决定实例化哪个类。

示例：工厂模式

package cn.juwatech;interface Product {void use();
}class ConcreteProductA implements Product {public void use() {System.out.println("使用产品A");}
}class ConcreteProductB implements Product {public void use() {System.out.println("使用产品B");}
}class ProductFactory {public static Product createProduct(String type) {if (type.equals("A")) {return new ConcreteProductA();} else if (type.equals("B")) {return new ConcreteProductB();}return null;}
}public class FactoryPatternDemo {public static void main(String[] args) {Product productA = ProductFactory.createProduct("A");productA.use();Product productB = ProductFactory.createProduct("B");productB.use();}
}

在这个示例中，ProductFactory通过传入的类型参数创建不同的产品对象，客户端代码不需要知道具体的创建细节。

结构型模式

结构型模式关注类和对象的组合，主要有适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式和享元模式。

适配器模式

适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本不兼容的类可以一起工作。

示例：适配器模式

package cn.juwatech;interface Target {void request();
}class Adaptee {public void specificRequest() {System.out.println("特殊请求");}
}class Adapter implements Target {private Adaptee adaptee;public Adapter(Adaptee adaptee) {this.adaptee = adaptee;}@Overridepublic void request() {adaptee.specificRequest();}
}public class AdapterPatternDemo {public static void main(String[] args) {Adaptee adaptee = new Adaptee();Target target = new Adapter(adaptee);target.request();}
}

在这个示例中，Adapter类将Adaptee类的接口转换为Target接口，使得Adaptee类可以与客户端代码兼容。

装饰器模式

装饰器模式动态地给对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰器模式比生成子类更为灵活。

示例：装饰器模式

package cn.juwatech;interface Component {void operation();
}class ConcreteComponent implements Component {public void operation() {System.out.println("基本操作");}
}class Decorator implements Component {protected Component component;public Decorator(Component component) {this.component = component;}public void operation() {component.operation();}
}class ConcreteDecoratorA extends Decorator {public ConcreteDecoratorA(Component component) {super(component);}public void operation() {super.operation();addedBehavior();}private void addedBehavior() {System.out.println("附加操作A");}
}class ConcreteDecoratorB extends Decorator {public ConcreteDecoratorB(Component component) {super(component);}public void operation() {super.operation();addedBehavior();}private void addedBehavior() {System.out.println("附加操作B");}
}public class DecoratorPatternDemo {public static void main(String[] args) {Component component = new ConcreteComponent();Component decoratorA = new ConcreteDecoratorA(component);Component decoratorB = new ConcreteDecoratorB(component);decoratorA.operation();decoratorB.operation();}
}

在这个示例中，ConcreteDecoratorA和ConcreteDecoratorB通过装饰模式动态地给ConcreteComponent对象添加了新的行为。

行为型模式

行为型模式关注对象之间的通信和职责分配，主要有观察者模式、策略模式、命令模式、责任链模式、中介者模式、备忘录模式、迭代器模式、模板方法模式和状态模式。

观察者模式

观察者模式定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。

示例：观察者模式

package cn.juwatech;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;interface Observer {void update(String message);
}class ConcreteObserver implements Observer {private String name;public ConcreteObserver(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void update(String message) {System.out.println(name + " 收到消息: " + message);}
}class Subject {private List<Observer> observers = new ArrayList<>();public void attach(Observer observer) {observers.add(observer);}public void detach(Observer observer) {observers.remove(observer);}public void notifyObservers(String message) {for (Observer observer : observers) {observer.update(message);}}
}public class ObserverPatternDemo {public static void main(String[] args) {Subject subject = new Subject();Observer observer1 = new ConcreteObserver("观察者1");Observer observer2 = new ConcreteObserver("观察者2");subject.attach(observer1);subject.attach(observer2);subject.notifyObservers("新的消息来了！");}
}