设计模式

单例模式

 

在面向对象编程实践中，类是面向对象编程语言中最核心的概念，通过类可以实例化该类对象，但有时我们希望类只能实例化一个且只有一个对象实例。

 

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|                                 Singleton                            |

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|+[u]INSTANCE[/u]: Singleton = new Singleton()      |

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|-Singleton()                                                          |

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|                                  Singleton                          |

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|-[u]INSTANCE[/u]: Singleton = new Singleton()      |

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|-Singleton()                                                        |

|+[u]instance[/u]()                                                |

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|                                   Singleton                         |

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|-[u]instance[/u]: Singleton                                    |

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|-Singleton()                                                         |

|+[u]instance[/u]()                                                 |

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在这里，instance方法判断instance是否初始化，如果没有，则初始化instance创建这个单例实例，否则，返回这个单例实例。为了保证创建的这个实例是单例的，instance方法必须保证是同步的，在Java中可以用synchronized修饰，或者，在方法内部：

public static Singleton instance() {

    synchronized(Singleton.class) {

        if (instance == null) {

            instance = new Singleton();

        }

    }

    return instance;

}

上面的这种实现，每次调用instance方法得到这个单例实例时，都需要进行同步。为了避免每次调用进行同步，这里引入了一种double-check的写法：

 

public static Singleton getInstance() { 

  if(singleton == null) { 

     synchronized(Singleton.class) { 

       if(singleton == null) { 

         singleton = new Singleton(); 

       } 

    } 

  } 

  return singleton; 

}

这种double-check写法需要解决一个问题。在这里，singleton = new Singleton();这一行，Java实例化并不是一个原子操作，在实例化的时候，实际上包括new-assign-construct这3部操作。在上面的实现中，如果一个线程在调用getInstance方法时，如果还没有创建单例实例，则进去同步块中创建单例时，在assign之后construct调用构造方法完成之前，另一个线程也调用getInstance方法，此时singleton不为null，此时线程以为已经创建了单例实例，直接返回，到其实这个时候单例实例还没有创建完成。

 

为了解决这个问题，单例实例变量singleton应该定义为volatile变量。

 

在面向对象领域，这种设计模式似乎超出了我们对面向对象范畴的理解，在面向对象编程语言中，类是具有相同属性和行为的一组对象的抽象描述。我们定义一个类，就是为这些具有相同属性和行为的对象创建对应的具体实例。如果它本身就是特例，又为什么要为它定义这样一个类？

 

在一些面向对象高级语言（通常是一些高级编程语言，在这些编程语言中，通常混合支持多种编程语言范畴）中设计引入了一种叫“实例对象”的新特性，如scala的object：

object A {

...

}

scala中的object是对特定实例对象的描述。

 

所以在scala中，我们可以使用object来设计我们的单例，因为object描述的就是一个特定的实例。

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|                <Singleton>               |

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工厂模式

 

工厂类提供一个创建方法类封装产品的创建细节, 客户端不需要关注内部的产品的创建

 

1 简单工厂模式

 

特点 :

只有一种产品类

只有一个工厂类, 没有抽象和具体工厂之分

[img]http://dl.iteye.com/upload/attachment/213799/69bf3466-f30d-32e2-be53-7e1b9a28a11c.bmp[/img]

 

2 工厂方法模式

 

[img]http://dl.iteye.com/upload/attachment/213805/15c3e61e-a3d8-3472-a530-03317d0b6b7a.bmp[/img]

 

另一种: 

[img]http://dl.iteye.com/upload/attachment/221112/b4f59ef7-5705-36d9-a4e6-d35f26658fdb.bmp[/img]

 

3. 抽象工厂模式

 

Builder建造者模式

 

将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。和工厂模式类似， 建造者模式封装了复杂对象的内部构造细节， 对象是如何构造出来的对于客户来说不需要去关心。

 

[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0131/6125/a23be831-b35a-3a24-8b18-d7f3332eef13.bmp[/img]

 

 

 

装饰模式  对象结构型模式

角色：  真实对象（角色）

装饰对象（角色）

装饰对象和真实对象的共同接口（角色）

客户端对象（角色）

定义：  在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态的扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象。

 

 

装饰模式的特点；

（1） 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就可以以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。

（2） 装饰对象包含一个真实对象, 以便对真实对象功能的代理;

（3） 装饰对象接受所有的来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象,同时对真实对象功能进行增强。

（4） 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时，不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。在面向对象的设计中，通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。

 

下表格列举了装饰模式和继承的不同：

 

 

装饰模式 VS 继承

装饰模式 继承

用来扩展特定对象的功能 用来扩展一类对象的功能

不需要子类 需要子类

动态地 静态地

运行时分配职责 编译时分派职责

防止由于子类而导致的复杂和混乱 导致很多子类产生，在一些场合，报漏类的层次

更多的灵活性 缺乏灵活性

对于一个给定的对象，同时可能有不同的装饰对象，客户端可以通过它的需要选择合适的装饰对象发送消息。 对于所有可能的联合，客户期望

很容易增加任何的 困难 

 

类图

 

[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0131/6098/3f563391-89d2-3564-83d9-686364cb8d25.bmp[/img]

 

策略模式 

 

抽象策略类

一组具体策略类

上下文场景

客户端类

 

[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0131/6212/5493e4a1-4e63-3388-b016-8d300bff61ff.bmp[/img]

 

设计模式：Java C++ OO实践参考另一篇文章：https://lobin.iteye.com/blog/2441435