Java中23种设计模式(附代码样例)

一、设计模式分类
总体来说设计模式分为三大类:
创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式,共七种: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、享元模式。
行为型模式,共十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
其实还有两类:并发型模式和线程池模式

二、设计模式的六大原则
1.开闭原则(Open Close Principle)
开闭原则就是说对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行扩展的时候,不能去修改原有代码,实现一个热插拔的效果。
所以一句话概括就是:为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类,后面的具体设计中我们会体会到这点

2.里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)LSP
面向对象设计的基本原则之一。里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。
LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受影响时,基类才能真正被复用,而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。
里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。
而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体体现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

3.依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)
这个是开闭原则的基础,具体内容:针对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

4.接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
这个原则的意思是:使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思,从这个我们看出,其实设计模式就是一个软件的设计思想,
从大型软件架构出发,为了升级和维护方便,要降低依赖,降低耦合

5.迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)
为什么叫最少知道原则,就是说:一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立

6.合成复用原则(Composite Reuse Principle)
原则是尽量使用合成、聚合的方式,而不是使用继承。

三、Java的23种设计模式
1.工厂方法模式(Factory Method)
工厂方法模式分为三种:
1-1.普通工厂模式
就是建立一个工厂类,对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。
公共接口:
public interface Sender {
public void Send();
}

创建实现类:
public class SmsSender implements Sender {
@Override
public void Send() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(“this is smssender!”);
}
}

public class MailSender implements Sender {
@Override
public void Send() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(“this is mailsender!”);
}
}

创建工厂类:
public class SendFactory {
public Sender produce(String type) {
if (“mail”.equals(type)) {
return new MailSender();
} else if (“sms”.equals(type)) {
return new SmsSender();
} else {
System.out.println(“请输入正确的类型!”);
return null;
}
}
}

创建测试类
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) {
SendFactory factory = new SendFactory();
Sender sender = factory.produce(“mail”);
sender.Send();
}
}

1-2.多个工厂方法模式
是对普通工厂方法模式的改进,在普通工厂方法模式中,如果传递的字符串出错,则不能正确创建对象,而多个工厂模式提供了多个工厂方法,分别创建对象。
改动下工厂类:
public class SendFactory {
public Sender produceMail(){
return new MailSender();
}
public Sender produceSms(){
return new SmsSender();
}
}
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) {
SendFactory factory = new SendFactory();
Sender sender = factory.produceMail();
sender.Send();
}
}

1-3.静态工厂方法模式
将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的,不需要创建实例,直接调用即可。
public class SendFactory {
public static Sender produceMail(){
return new MailSender();
}
public static Sender produceSms(){
return new SmsSender();
}
}
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) {
Sender sender = SendFactory.produceMail();
sender.Send();
}
}

总结:总体来说,工厂模式适合:凡是出现了大量的产品需要创建,并且具有共同的接口时,可以通过工厂方法模式进行创建。
在以上的三种模式中,第一种如果传入的字符串有误,不能正确创建对象,第三种相对于第二种,不需要实例化工厂。
所以,大多数情况下,我们会选用第三种——静态工厂方法模式

2.抽象工厂模式(Abstract Factory)
工厂方法模式有一个问题是,类的创建依赖工厂类,也就是说,如果想要拓展程序,必须对工厂类进行修改,这违背了闭包原则。
所以,从设计角度考虑,有一定的问题,如何解决?就用到抽象工厂模式,创建多个工厂类,这样一旦需要增加新的功能,直接增加新的工厂类就可以了,不需要修改之前的代码。
类接口:
public interface Sender {
public void Send();
}

两个实现类:
public class MailSender implements Sender {
@Override
public void Send() {
System.out.println(“this is mailsender!”);
}
}
public class SmsSender implements Sender {
@Override
public void Send() {
System.out.println(“this is sms sender!”);
}
}

工厂接口:
public interface Provider {
public Sender produce();
}

两个工厂类:
public class SendMailFactory implements Provider {
@Override
public Sender produce(){
return new MailSender();
}
}
public class SendSmsFactory implements Provider{
@Override
public Sender produce() {
return new SmsSender();
}
}

测试:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Provider provider = new SendMailFactory();
Sender sender = provider.produce();
sender.Send();
}
}
总结:其实这个模式的好处就是,如果你现在想增加一个功能:发即时信息,则只需要做一个实现类,实现Sender接口,同时做一个工厂类,实现Provider接口就OK了,无需改动现成的代码。这样做拓展性好!!!

(因时间有限,以下的设计模式后期更新中……)

2.单例模式(Singleton)

3.建造者模式(Builder)

4.原型模式(Prototype)

5.适配器模式(Adapter)

6.装饰模式(Decorator)

7.代理模式(Proxy)

8.外观模式(Facade)

9.桥接模式(Bridge)

10.组合模式(Composite)

11.享元模式(Flyweight)

12.策略模式(strategy)

13.模板方法模式(Template Method)

14.观察者模式(Observer)

15.迭代子模式(Iterator)

16.责任链模式(Chain of Responsibility)

17.命令模式(Command)

18.备忘录模式(Memento)

19.状态模式(State)

20.访问者模式(Visitor)

22.中介者模式(Mediator)

23.解释器模式(Interpreter)