一、设计模式概念

定义

设计模式是一套对代码设计经验的总结，被人们反复利用，多人熟知的代码设计方式；Java一共包含23种设计模式，其目的为了提高代码的可读性，可扩展性以及代码的复用性，为了解决在写代码过程中遇到的代码设计问题。

设计模式的六大原则

1.开闭原则

2.里氏替换原则

3.依赖倒转原则

4.接口隔离原则

5.最少知道原则

6.合成复用原则

设计模式的分类

创建型模式：对象实例化的模式，创建型模式用于解耦对象的实例化过程。

结构型模式：把类或对象结合在一起形成一个更大的结构。

行为型模式：类和对象如何交互，及划分责任和算法。

二、常用的几种设计模式

1、单例模式

单例模式是创建对象的一种特殊方式，程序从始至终都只创建一个对象叫单例（单实例）

1.1、懒汉式单例

publicclassSingleTest{//懒汉式单例，在使用时创建对象//1、私有静态变量privatestaticSingleTest singleTest=null;//2、将构造器私有化privateSingleTest(){ }//3、提供一个静态方法，并返回该类的对象publicstaticSingleTestgetInstance(){if(singleTest==null){//第一次访问singleTest=newSingleTest();; }returnsingleTest; } }

1.2、饿汉式单例

publicclassSingle{//1、 饿汉式单例模式， 在类加载时创建一个对象privatestaticSingle single =newSingle();// 2 构造器私有化privateSingle(){ }// 3 提供返回类对象的静态方法publicstaticSinglegetInstance(){if(single !=null){returnsingle; }returnnull; = } }

2、工厂方法模式

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。首先看下关系图：

举例如下：（我们举一个发送邮件和短信的案列）

首先，创建二者的共同接口：

publicinterfaceSender{publicvoidSend(); }

其次，创建实现类：

publicclassMailSenderimplementsSender{@OverridepublicvoidSend(){ System.out.println("this is mailsender!"); } }publicclassSmsSenderimplementsSender{@OverridepublicvoidSend(){ System.out.println("this is sms sender!"); } }

最后，建工厂类：

publicclassSendFactory{publicSenderproduce(String type){if("mail".equals(type)) {returnnewMailSender(); }elseif("sms".equals(type)) {returnnewSmsSender(); }else{ System.out.println("请输入正确的类型!");returnnull; } } }

我们来测试下：

publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[] args){ SendFactory factory =newSendFactory(); Sender sender = factory.produce("sms"); sender.Send(); } }

输出：this is sms sender!

(2)多个工厂方法模式

该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，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。关系图：

将上面的代码做下修改，改动下SendFactory类就行，如下：

publicSenderproduceMail(){returnnewMailSender(); }publicSenderproduceSms(){returnnewSmsSender(); } }

测试类如下：

publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[] args){ SendFactory factory =newSendFactory(); Sender sender = factory.produceMail(); sender.Send(); } }

输出：this is mailsender!

（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。

publicclassSendFactory{publicstaticSenderproduceMail(){returnnewMailSender(); }publicstaticSenderproduceSms(){returnnewSmsSender(); } }publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[] args){ Sender sender = SendFactory.produceMail(); sender.Send(); } }

输出：this is mailsender!

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，不需要实例化工厂类，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就是，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。因为抽象工厂不太好理解，我们先看看图，然后就和代码，就比较容易理解。

请看案列：

publicinterfaceSender{publicvoidSend(); }

两个实现类：

publicclassMailSenderimplementsSender{@OverridepublicvoidSend(){ System.out.println("this is mailsender!"); } }publicclassSmsSenderimplementsSender{@OverridepublicvoidSend(){ System.out.println("this is sms sender!"); } }

两个工厂类：

publicclassSendMailFactoryimplementsProvider{@OverridepublicSenderproduce(){returnnewMailSender(); } }publicclassSendSmsFactoryimplementsProvider{@OverridepublicSenderproduce(){returnnewSmsSender(); } }

在提供一个接口：

publicinterfaceProvider{publicSenderproduce(); }

测试类：

publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[] args){ Provider provider =newSendMailFactory(); Sender sender = provider.produce(); sender.Send(); } }

其实这个模式的好处就是，如果你现在想增加一个功能：发及时信息，则只需做一个实现类，实现Sender接口，同时做一个工厂类，实现Provider接口，就OK了，无需去改动现成的代码。这样做，拓展性较好！

模板方法

定义：

模板方法是一种行为模式，父类的一个方法定义完成这个方法的步骤，但不具体实现具体细节，由子类完成各个步骤的实现，在创建子类对象时，最终实现过程是子类的方法。

模板方法的准备：

1、继承关系

2、父类是抽象类：抽象类实现了模板方法，定义了算法的估计

3、子类继承抽象类：实现抽象方法，完成完整的算法

publicabstractclassAbstractPerson{/** * 定义一个模板方法，用于实现这个方法的基本骨架 * 每一步骤的具体实现由子类完成 */publicvoidpreparedSchool(){ getUp(); dressing(); eat(); }//起床publicabstractvoidgetUp();//穿衣服publicabstractvoiddressing();//吃早餐publicabstractvoideat(); }publicclassStudentextendsAbstractPerson{@OverridepublicvoidgetUp(){ System.out.println("学生起床，起不来，闹钟响3次"); }@Overridepublicvoiddressing(){ System.out.println("学生穿衣服，找不到衣服"); }@Overridepublicvoideat(){ System.out.println("学生吃早餐，来不及吃早餐"); } }publicclassTeacherextendsAbstractPerson{@OverridepublicvoidgetUp(){ System.out.println("老师起床，7点半起床"); }@Overridepublicvoiddressing(){ System.out.println("老师要衣服得体，穿工装"); }@Overridepublicvoideat(){ System.out.println("老师吃早餐。"); } }publicclassTest1{publicstaticvoidmain(String[] args){ Student stu =newStudent(); stu.preparedSchool(); Teacher teacher =newTeacher(); teacher.preparedSchool(); } }