Java高频面试集-基础-设计模式

2019-10-25 本文已影响0人 Hibug

设计模式

目前来说最好理解的博客：
https://www.jianshu.com/p/61b67ca754a3

1、单例模式

1.1、恶汉

//类创建就加载
public class Singleton{
    private static Singleton instance = new Singleton();
    
    public static Singleton getInstance(){
        return instance ;
    }

1.1、懒汉

//需要用的时候才创建
public class Singleton02{
    private static Singleton02 instance;
    public static Singleton02 getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (Singleton02.class){
                if (instance == null){
                    instance = new Singleton02();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

2、工厂模式

2.1、简单工厂

定义：简单地说，简单工厂模式通常就是这样，一个工厂类 XxxFactory，里面有一个静态方法，根据我们不同的参数，返回不同的派生自同一个父类（或实现同一接口）的实例对象。

public class FoodFactory {

    public static Food makeFood(String name) {
        if (name.equals("noodle")) {
            Food noodle = new LanZhouNoodle();
            noodle.addSpicy("more");
            return noodle;
        } else if (name.equals("chicken")) {
            Food chicken = new HuangMenChicken();
            chicken.addCondiment("potato");
            return chicken;
        } else {
            return null;
        }
    }
}

2.2、工厂方法

定义：核心在于，我们需要在第一步选好我们需要的工厂。
第一步，我们需要选取合适的工厂，然后第二步基本上和简单工厂一样。

public interface FoodFactory {
    Food makeFood(String name);
}
public class ChineseFoodFactory implements FoodFactory {

    @Override
    public Food makeFood(String name) {
        if (name.equals("A")) {
            return new ChineseFoodA();
        } else if (name.equals("B")) {
            return new ChineseFoodB();
        } else {
            return null;
        }
    }
}
public class AmericanFoodFactory implements FoodFactory {

    @Override
    public Food makeFood(String name) {
        if (name.equals("A")) {
            return new AmericanFoodA();
        } else if (name.equals("B")) {
            return new AmericanFoodB();
        } else {
            return null;
        }
    }
}

// 客户端调用
public class APP {
    public static void main(String[] args) {
        // 先选择一个具体的工厂
        FoodFactory factory = new ChineseFoodFactory();
        // 由第一步的工厂产生具体的对象，不同的工厂造出不一样的对象
        Food food = factory.makeFood("A");
    }
}

2.3、抽象工厂

定义：当涉及到产品族的时候，就需要引入抽象工厂模式了。

一个经典的例子是造一台电脑。我们先不引入抽象工厂模式，看看怎么实现。

因为电脑是由许多的构件组成的，我们将 CPU 和主板进行抽象，然后 CPU 由 CPUFactory 生产，主板由 MainBoardFactory 生产，然后，我们再将 CPU 和主板搭配起来组合在一起，如下图：

QQ20191025-135454.png

这个时候的客户端调用是这样的：

// 得到 Intel 的 CPU
CPUFactory cpuFactory = new IntelCPUFactory();
CPU cpu = intelCPUFactory.makeCPU();

// 得到 AMD 的主板
MainBoardFactory mainBoardFactory = new AmdMainBoardFactory();
MainBoard mainBoard = mainBoardFactory.make();

// 组装 CPU 和主板
Computer computer = new Computer(cpu, mainBoard);

单独看 CPU 工厂和主板工厂，它们分别是前面我们说的工厂模式。这种方式也容易扩展，因为要给电脑加硬盘的话，只需要加一个 HardDiskFactory 和相应的实现即可，不需要修改现有的工厂。但是，这种方式有一个问题，那就是如果 Intel 家产的 CPU 和 AMD 产的主板不能兼容使用，那么这代码就容易出错，因为客户端并不知道它们不兼容，也就会错误地出现随意组合。

下面就是我们要说的产品族的概念，它代表了组成某个产品的一系列附件的集合：

QQ20191025-135712.png

当涉及到这种产品族的问题的时候，就需要抽象工厂模式来支持了。我们不再定义 CPU 工厂、主板工厂、硬盘工厂、显示屏工厂等等，我们直接定义电脑工厂，每个电脑工厂负责生产所有的设备，这样能保证肯定不存在兼容问题。

QQ20191025-135739.png

这个时候，对于客户端来说，不再需要单独挑选 CPU厂商、主板厂商、硬盘厂商等，直接选择一家品牌工厂，品牌工厂会负责生产所有的东西，而且能保证肯定是兼容可用的。

public static void main(String[] args) {
    // 第一步就要选定一个“大厂”
    ComputerFactory cf = new AmdFactory();
    // 从这个大厂造 CPU
    CPU cpu = cf.makeCPU();
    // 从这个大厂造主板
    MainBoard board = cf.makeMainBoard();
      // 从这个大厂造硬盘
      HardDisk hardDisk = cf.makeHardDisk();

    // 将同一个厂子出来的 CPU、主板、硬盘组装在一起
    Computer result = new Computer(cpu, board, hardDisk);
}

当然，抽象工厂的问题也是显而易见的，比如我们要加个显示器，就需要修改所有的工厂，给所有的工厂都加上制造显示器的方法。这有点违反了对修改关闭，对扩展开放这个设计原则。

3、策略模式

4、装饰模式

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。

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：

Log.e("---", "一个镶嵌2颗红宝石,1颗蓝宝石的靴子: ");
IEquip iEquip = new RedGemDecotator(new RedGemDecotator(new BlueGemDecotator(new ShoeEquip())));
Log.e("---", "攻击力:" + iEquip.caculateAttack());
Log.e("---", "描述语:" + iEquip.description());

5、代理模式

定义：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下，一个客户不想或者不能直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用。

比如：微商。一般都是厂家委托给代理商进行销售，顾客跟代理商打交道，而不直接与产品实际生产者进行关联。

6、建造者模式

7、观察者模式

实际生活的例子：下面就以微信服务号为背景，给大家介绍观察者模式。
Java开发中的例子：RabbitMQ

20140420130751265.jpeg

如上图所示，服务号就是我们的主题，使用者就是观察者。现在我们明确下功能：

服务号就是主题，业务就是推送消息
观察者只需要订阅主题，只要有新的消息就会送来
当不想要此主题消息时，取消订阅
只要服务号还在，就可以一直有人订阅

8、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）

20140514213319921.jpeg

20140514213339734.jpeg

9、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。

工作中的例子：
APP的首页需要读取很多接口，如：广告，商品，活动，分类等等。使用外观模式可以将所有的接口整合成一个接口，统一输出。

参考
https://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/25837275