java设计模型

设计模式分为三种类型，共23种：

  • 创建型模式：单例模式、抽象工厂模式、建造者模式、工厂模式、原型模式。
  • 结构型模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。
  • 行为型模式：模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式(责任链模式)、访问者模式。

模式分析：

1.观察者模式：


　　定义了对象之间的一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变时，它的所有的依赖者都会收到         通知并自动更新。

  • 对于JDK或者Andorid中都有很多地方实现了观察者模式，比如XXXView.addXXXListenter ， 当然了 XXXView.setOnXXXListener不一定是观察者模式，因为观察者模式是一种一对多的关系，对于setXXXListener是1对1的关系，应该叫回调。

  • 专题接口：Subject.java ;

  1. /**
  2. * 注册一个观察者
  3. */
  4. public void registerObserver(Observer observer);
  5. /**
  6. * 移除一个观察者
  7. */
  8. public void removeObserver(Observer observer);
  9. /**
  10. * 通知所有观察者
  11. */
  12. public void notifyObservers();

  • 3D服务号的实现类：ObjectFor3D.java

  1. @Override
  2. public void registerObserver(Observer observer) {
  3. observers.add(observer);
  4. }
  5. @Override
  6. public void removeObserver(Observer observer) {
  7. int index = observers.indexOf(observer);
  8. if (index >= 0) {
  9. observers.remove(index);
  10. }
  11. }
  12. @Override
  13. public void notifyObservers() {
  14. for (Observer observer : observers) {
  15. observer.update(msg);
  16. }
  17. }
  18. /**
  19. * 主题更新信息
  20. */
  21. public void setMsg(String msg) {
  22. this.msg = msg;
  23. notifyObservers();
  24. }

  • 所有观察者需要实现此接口:Observer.java

  1. public ObserverUser1(Subject subject) {
  2. subject.registerObserver(this);
  3. }
  4. @Override
  5. public void update(String msg) {
  6. Log.e("-----ObserverUser1 ", "得到 3D 号码:" + msg + ", 我要记下来。 ");
  7. }

  • 最后测试：ObserverActivity.java

  1. // 创建服务号
  2. objectFor3D = new ObjectFor3D();
  3. // 创建两个订阅者
  4. observerUser1 = new ObserverUser1(objectFor3D);
  5. observerUser2 = new ObserverUser2(objectFor3D);
  6. // 两个观察者,发送两条信息
  7. objectFor3D.setMsg("201610121 的3D号为:127");
  8. objectFor3D.setMsg("20161022 的3D号为:000");

2. 工厂模式：


简单列一下这个模式的家族：

1、静态工厂模式

  • 这个最常见了，项目中的辅助类，TextUtil.isEmpty等，类+静态方法。

2、简单工厂模式（店里买肉夹馍）

  • 定义：通过专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。
  • 根据类型直接创建肉夹馍：SimpleRoujiaMoFactory.java
  1. public RoujiaMo creatRoujiaMo(String type) {
  2. RoujiaMo roujiaMo = null;
  3. switch (type) {
  4. case "Suan":
  5. roujiaMo = new ZSuanRoujiaMo();
  6. break;
  7. case "La":
  8. roujiaMo = new ZLaRoujiaMo();
  9. break;
  10. case "Tian":
  11. roujiaMo = new ZTianRoujiaMo();
  12. break;
  13. default:// 默认为酸肉夹馍
  14. roujiaMo = new ZSuanRoujiaMo();
  15. break;
  16. }
  17. return roujiaMo;
  18. }

3、工厂方法模式（开分店）

  • 定义：定义一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法模式把类实例化的过程推迟到子类。
  • 对比定义：
    • 1、定义了创建对象的一个接口：public abstract RouJiaMo sellRoujiaMo(String type);
    • 2、由子类决定实例化的类，可以看到我们的馍是子类生成的。
    • 提供创建肉夹馍店抽象方法：RoujiaMoStore.java
    1. 　　public abstract RoujiaMo sellRoujiaMo(String type);
    • 具体实现抽象方法：XianRoujiaMoStore.java
    • 分店依旧使用简单工厂模式：XianSimpleRoujiaMoFactory.java

4、抽象工厂模式（使用官方提供的原料）

  • 定义：提供一个接口，用于创建相关的或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。
  • 对比定义：
    • 1、提供一个接口：public interface RouJiaMoYLFactroy
    • 2、用于创建相关的或依赖对象的家族 public Meat createMeat();public YuanLiao createYuanliao();我们接口用于创建一系列的原材料。
  • 创建用于提供原料的接口工厂：RoujiaMoYLFactory.java
  • 各自分店实现接口，完成原料提供：XianRoujiaMoYLFoctory.java
  • 准备时，使用官方的原料：RoujiaMo.java
  1. /**
  2. * 准备工作
  3. */
  4. public void prepare(RoujiaMoYLFactory roujiaMoYLFactory) {
  5. Meet meet = roujiaMoYLFactory.creatMeet();
  6. YuanLiao yuanLiao = roujiaMoYLFactory.creatYuanLiao();
  7. Log.e("---RoujiaMo:", "使用官方的原料 ---" + name + ": 揉面-剁肉-完成准备工作 yuanLiao:"+meet+"yuanLiao:"+yuanLiao);
  8. }

3. 单例设计模式:


单例模式主要是为了避免因为创建了多个实例造成资源的浪费，且多个实例由于多次调用容易导致结果出现错误，而使用单例模式能够保证整个应用中有且只有一个实例。

  • 定义：只需要三步就可以保证对象的唯一性
    • (1) 不允许其他程序用new对象
    • (2) 在该类中创建对象
    • (3) 对外提供一个可以让其他程序获取该对象的方法
  • 对比定义：
    • (1) 私有化该类的构造函数
    • (2) 通过new在本类中创建一个本类对象
    • (3) 定义一个公有的方法，将在该类中所创建的对象返回
  • 饿汉式[可用]：SingletonEHan.java
  • 含懒汉式[双重校验锁 推荐用]：SingletonLanHan.java
  1. private SingletonLanHan() {}
  2. private static SingletonLanHan singletonLanHanFour;
  3. public static SingletonLanHan getSingletonLanHanFour() {
  4. if (singletonLanHanFour == null) {
  5. synchronized (SingletonLanHan.class) {
  6. if (singletonLanHanFour == null) {
  7. singletonLanHanFour = new SingletonLanHan();
  8. }
  9. }
  10. }
  11. return singletonLanHanFour;
  12. }
  • 内部类[推荐用]：SingletonIn.java
  • 枚举[推荐用]：SingletonEnum.java

 

4. 策略模式:


策略模式：定义了算法族，分别封装起来，让它们之间可相互替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

  • 以创建游戏角色为例子：
    • 最初的游戏角色的父类：Role.java
    • 发现有重复代码后，重构后的父类：Role.java
  • 总结：
    • 1、封装变化（把可能变化的代码封装起来）
    • 2、多用组合，少用继承（我们使用组合的方式，为客户设置了算法）
    • 3、针对接口编程，不针对实现（对于Role类的设计完全的针对角色，和技能的实现没有关系）
  • 最后测试：创建角色：
  1. RoleA roleA = new RoleA("---A");
  2. roleA.setiDisplayBehavior(new DisplayYZ())
  3. .setiAttackBehavior(new AttackXL())
  4. .setiDefendBehavior(new DefendTMS())
  5. .setiRunBehavior(new RunJCTQ());
  6. roleA.display();// 样子
  7. roleA.attack();// 攻击
  8. roleA.run();// 逃跑
  9. roleA.defend();// 防御

5. 适配器模式:


定义：将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，适配器让原本接口不兼容的类可以相互合作。这个定义还好，说适配器的功能就是把一个接口转成另一个接口。

  • 以充电器为实例: 手机充电器一般都是5V左右吧，咱天朝的家用交流电压220V，所以手机充电需要一个适配器（降压器）
  • 一部手机: Mobile.java
  • 手机依赖一个提供5V电压的接口: V5Power.java
  • 我们拥有的是220V家用交流电: V220Power.java
  • 适配器，完成220V转5V的作用：V5PowerAdapter.java
  • 最后测试：给手机冲个电：
  1. Mobile mobile = new Mobile();
  2. V5Power v5Power = new V5PowerAdapter(new V200Power());
  3. mobile.inputPower(v5Power);

6. 命令模式:


定义：将“请求”封装成对象，以便使用不同的请求、队列或者日志来参数化其他对象。命令模式也支持可撤销的操作。(简化: 将请求封装成对象，将动作请求者和动作执行者解耦。)

  • 需求：最近智能家电很火热，假设现在有电视、电脑、电灯等家电，现在需要你做个遥控器控制所有家电的开关，要求做到每个按钮对应的功能供用户个性化，对于新买入家电要有非常强的扩展性。
  • 1、家电的API：Door.java
  • 2、把命令封装成类：
    • 统一的命令接口：Command.java
    • 家电实现该接口：DoorOpenCommand.java
  • 3、遥控器：ControlPanel.java
  • 4、定义一个命令，可以干一系列的事情：QuickCommand.java
  1. QuickCommand quickCloseCommand = new QuickCommand(new Command[]{new LightOffCommand(light), new ComputerOffCommand(computer), new DoorCloseCommand(door)});
  2. controlPanel.setCommands(6, quickOpenCommand);
  3. controlPanel.keyPressed(6);

  • 5、遥控器面板执行：CommandActivity.java

  1. controlPanel.setCommands(0, new DoorOpenCommand(door));// 开门
  2. controlPanel.keyPressed(0);

7. 装饰者模式:


装饰者模式：若要扩展功能，装饰者提供了比集成更有弹性的替代方案，动态地将责任附加到对象上。

  • 先简单描述下装饰者模式发挥作用的地方，当我们设计好了一个类，我们需要给这个类添加一些辅助的功能，并且不希望改变这个类的代码，这时候就是装饰者模式大展雄威的时候了。这里还体现了一个原则：类应该对扩展开放，对修改关闭。
  • 需求：设计游戏的装备系统，基本要求，要可以计算出每种装备在镶嵌了各种宝石后的攻击力和描述：
  • 1、装备的超类：IEquip.java
  • 2、各个装备的实现类：
    • eg：武器的实现类: ArmEquip.java
  • 3、装饰品的超类（装饰品也属于装备）：IEquipDecorator.java
  • 4、装饰品的实现类：
    • eg：蓝宝石的实现类(可累加): BlueGemDecorator.java
  • 5、最后测试：计算攻击力和查看描述：
  1. Log.e("---", "一个镶嵌2颗红宝石,1颗蓝宝石的靴子: ");
  2. IEquip iEquip = new RedGemDecotator(new RedGemDecotator(new BlueGemDecotator(new ShoeEquip())));
  3. Log.e("---", "攻击力:" + iEquip.caculateAttack());
  4. Log.e("---", "描述语:" + iEquip.description());

8. 外观模式:


定义：提供一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口，外观定义了一个高层的接口，让子系统更容易使用。其实就是为了方便客户的使用，把一群操作，封装成一个方法。

  • 需求：我比较喜欢看电影，于是买了投影仪、电脑、音响、设计了房间的灯光、买了爆米花机，然后我想看电影的时候，我需要一键观影和一键关闭。
  • 每个设备类的开关等操作：
    • eg: 爆米花机：PopcornPopper.java
  • 电影院类：HomeTheaterFacade.java
  1. /**
  2. * 一键观影
  3. */
  4. public void watchMovie() {
  5. computer.on();
  6. light.down();
  7. popcornPopper.on();
  8. popcornPopper.makePopcorn();
  9. projector.on();
  10. projector.open();
  11. player.on();
  12. player.make3DListener();
  13. }
  • 最后测试：一键观影：
  1. new HomeTheaterFacade(computer, light, player, popcornPopper, projector).watchMovie();

9. 模板方法模式:


定义：定义了一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中，模版方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法的步骤。

  • 需求：简单描述一下：本公司有程序猿、测试、HR、项目经理等人，下面使用模版方法模式，记录下所有人员的上班情况
  • 模板方法模式中的三类角色
    • 1、具体方法(Concrete Method)
    • 2、抽象方法(Abstract Method)
    • 3、钩子方法(Hook Method)
  • 工人的超类：Worker.java
  1. // 具体方法
  2. public final void workOneDay() {
  3. Log.e("workOneDay", "-----------------work start----------------");
  4. enterCompany();
  5. work();
  6. exitCompany();
  7. Log.e("workOneDay", "-----------------work end----------------");
  8. }
  9. // 工作 抽象方法
  10. public abstract void work();
  11. // 钩子方法
  12. public boolean isNeedPrintDate() {
  13. return false;
  14. }
  15. private void exitCompany() {
  16. if (isNeedPrintDate()) {
  17. Log.e("exitCompany", "---" + new Date().toLocaleString() + "--->");
  18. }
  19. Log.e("exitCompany", name + "---离开公司");
  20. }

  • 程序员实现类（可得知时间）：ITWorker.java

  1. /**
  2. * 重写父类的此方法,使可以查看离开公司时间
  3. */
  4. @Override
  5. public boolean isNeedPrintDate() {
  6. return true;
  7. }
  • 最后测试：
    • 查看所有人员的工作情况：
  1. QAWorker qaWorker = new QAWorker("测试人员");
  2. qaWorker();
  3. HRWorker hrWorker = new HRWorker("莉莉姐");
  4. hrWorker.workOneDay();
  5. ...
    • 查看程序猿离开公司的时间:
  1. ITWorker itWorker = new ITWorker("jingbin");
  2. itWorker.workOneDay();

10. 状态模式:


定义：允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。

  • 定义又开始模糊了，理一下，当对象的内部状态改变时，它的行为跟随状态的改变而改变了，看起来好像重新初始化了一个类似的。
  • 需求：已自动售货机为例（有已投币、未投币等状态和投币、投币等方法）
  • 最初实现待改进的售货机：VendingMachine.java
  • 改进后的售货机（更具有延展性）:VendingMachineBetter.java
  1. // 放钱
  2. public void insertMoney() {
  3. currentState.insertMoney();
  4. }
  5. // 退钱
  6. public void backMoney() {
  7. currentState.backMoney();
  8. }
  9. // 转动曲柄
  10. public void turnCrank() {
  11. currentState.turnCrank();
  12. if (currentState == soldState || currentState == winnerState) {
  13. currentState.dispense();//两种情况会出货
  14. }
  15. }
  16. // 出商品
  17. public void dispense() {
  18. Log.e("VendingMachineBetter", "---发出一件商品");
  19. if (count > 0) {
  20. count--;
  21. }
  22. }
  23. // 设置对应状态
  24. public void setState(State state) {
  25. this.currentState = state;
  26. }

  • 状态的接口：State.java

  • 对应状态的接口实现类：
    • eg: 中奖状态：WinnerState.java
    • eg: 售卖状态：SoldState.java
  • 改进后的售货机测试：
  1. // 初始化售货机,且里面有3个商品
  2. VendingMachineBetter machineBetter = new VendingMachineBetter(3);
  3. machineBetter.insertMoney();
  4. machineBetter.turnCrank();

参考链接

https://blog.csdn.net/GarfieldEr007/article/details/78704562

posted @ 2019-04-02 16:14  小小宣  阅读(2024)  评论(0)  编辑  收藏  举报