java：23种设计模式

设计模式之Singleton(单态) 单态定义： Sing1eton模式主要作用是保证在Java应用程序中，一个类Class只有一个实例存在。 在很多操作中，比如建立目录数据库连接都需要这样的单线程操作。 还有，singleton能够被状态化；这样，多个单态类在一起就可以作为一个状态仓库一样 向外提供服务，比如，你要论坛中的帖子计数器，每次浏览一次需要计数，单态类能否保持 住这个计数，并且能synchronize的安全自动加1，如果你要把这个数字永久保存到数据 库，你可以在不修改单态接口的情况下方便的做到。 另外方面，Singleton也能够被无状态化。提供工具性质的功能， Singleton模式就为我们提供了这样实现的可能。使用Singleton的好处还在于可以节 省内存，因为它限制了实例的个数，有利于Java垃圾回收(garbage collection)。 我们常常看到工厂模式中类装入器(class loader)中也用Singleton模式实现的，因为 被装入的类实际也属于资源。 如何使用？ 一般Singleton模式通常有几种形式： public class Singleton private Singleton()() //在自己内部定义自己一个实例，是不是很奇怪？ /注意这是private只供内部调用 private static singleton instance new Singleton(); //这里提供了一个供外部访问本class的静态方法，可以直接访问

设计模式之 Singleton(单态) 单态定义: Singleton 模式主要作用是保证在 Java 应用程序中，一个类 Class 只有一个实例存在。 在很多操作中，比如建立目录 数据库连接都需要这样的单线程操作。 还有, singleton 能够被状态化; 这样，多个单态类在一起就可以作为一个状态仓库一样 向外提供服务，比如，你要论坛中的帖子计数器，每次浏览一次需要计数，单态类能否保持 住这个计数，并且能 synchronize 的安全自动加 1，如果你要把这个数字永久保存到数据 库，你可以在不修改单态接口的情况下方便的做到。 另外方面，Singleton 也能够被无状态化。提供工具性质的功能， Singleton 模式就为我们提供了这样实现的可能。使用 Singleton 的好处还在于可以节 省内存，因为它限制了实例的个数，有利于 Java 垃圾回收（garbage collection）。 我们常常看到工厂模式中类装入器(class loader)中也用 Singleton 模式实现的,因为 被装入的类实际也属于资源。 如何使用? 一般 Singleton 模式通常有几种形式: public class Singleton { private Singleton(){} //在自己内部定义自己一个实例，是不是很奇怪？ //注意这是 private 只供内部调用 private static Singleton instance = new Singleton(); //这里提供了一个供外部访问本 class 的静态方法，可以直接访问

public static Singleton getInstance()( return instance; } 第二种形式： public class Singleton private static Singleton instance null; public static synchronized Singleton getInstance(){ /这个方法比上面有所改进，不用每次都进行生成对象，只是第一次 //使用时生成实例，提高了效率！ if (instance==null) instance=new Singleton(); return instance; 使用Singleton.getInstance()可以访问单态类。 上面第二中形式是lazy initialization,也就是说第一次调用时初始Singleton, 以后就不用再生成了。 注意到lazy initialization形式中的synchronized,这个synchronized很重 要，如果没有synchronized,那么使用getInstance()是有可能得到多个Singleton

public static Singleton getInstance() { return instance; } } 第二种形式: public class Singleton { private static Singleton instance = null; public static synchronized Singleton getInstance() { //这个方法比上面有所改进，不用每次都进行生成对象，只是第一次 //使用时生成实例，提高了效率！ if (instance==null) instance＝new Singleton(); return instance; } } 使用 Singleton.getInstance()可以访问单态类。 上面第二中形式是 lazy initialization，也就是说第一次调用时初始 Singleton， 以后就不用再生成了。 注意到 lazy initialization 形式中的 synchronized，这个 synchronized 很重 要，如果没有 synchronized，那么使用 getInstance()是有可能得到多个 Singleton

实例。关于lazy initialization的Singleton有很多涉及doub1le-checked 1 ocking(DcL)的讨论，有兴趣者进一步研究。 一般认为第一种形式要更加安全些。 使用Singleton注意事项： 有时在某些情况下，使用Singleton并不能达到Singleton的目的，如有多个 Singleton对象同时被不同的类装入器装载：在EJB这样的分布式系统中使用也要注意这 种情况，因为EJB是跨服务器，跨JVM的。 我们以SUN公司的宠物店源码(Pet Store1.3.1)的ServiceLocator为例稍微分析 一下： 在Pet Store中ServiceLocator有两种，一个是EJB目录下：一个是WEB目录下， 我们检查这两个ServiceLocator会发现内容差不多，都是提供EJB的查询定位服务， 可是为什么要分开呢？仔细研究对这两种ServiceLocator才发现区别：在wEB中的 ServiceLocator的采取Singleton模式，ServiceLocator属于资源定位，理所当 然应该使用Singleton模式。但是在EJB中，Singleton模式己经失去作用，所以 ServiceLocator才分成两种，一种面向WEB服务的，一种是面向EJB服务的。 Singleton模式看起来简单，使用方法也很方便，但是真正用好，是非常不容易，需要对 Java的类线程内存等概念有相当的了解。 总之：如果你的应用基于容器，那么Singleton模式少用或者不用，可以使用相关替代技 术

实例。关于 lazy initialization 的 Singleton 有很多涉及 double-checked locking (DCL)的讨论，有兴趣者进一步研究。 一般认为第一种形式要更加安全些。 使用 Singleton 注意事项： 有时在某些情况下，使用 Singleton 并不能达到 Singleton 的目的，如有多个 Singleton 对象同时被不同的类装入器装载；在 EJB 这样的分布式系统中使用也要注意这 种情况，因为 EJB 是跨服务器，跨 JVM 的。 我们以 SUN 公司的宠物店源码(Pet Store 1.3.1)的 ServiceLocator 为例稍微分析 一下： 在 Pet Store 中 ServiceLocator 有两种，一个是 EJB 目录下；一个是 WEB 目录下， 我们检查这两个 ServiceLocator 会发现内容差不多，都是提供 EJB 的查询定位服务， 可是为什么要分开呢？仔细研究对这两种 ServiceLocator 才发现区别：在 WEB 中的 ServiceLocator 的采取 Singleton 模式，ServiceLocator 属于资源定位，理所当 然应该使用 Singleton 模式。但是在 EJB 中，Singleton 模式已经失去作用，所以 ServiceLocator 才分成两种，一种面向 WEB 服务的，一种是面向 EJB 服务的。 Singleton 模式看起来简单，使用方法也很方便，但是真正用好，是非常不容易，需要对 Java 的类 线程 内存等概念有相当的了解。 总之：如果你的应用基于容器，那么 Singleton 模式少用或者不用，可以使用相关替代技 术

设计模式之Builder Builder棋式定义： 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. Builder模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户可以只通过指定复杂对象的类 型和内容就可以构建它们.用户不知道内部的具体构建细节.Builder模式是非常类似抽象 工厂模式，细微的区别大概只有在反复使用中才能体会到. 为何使用？ 是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦.注意：是解耦过程和部件」 因为一个复杂的对象，不但有很多大量组成部分，如汽车，有很多部件：车轮方向盘发动机 还有各种小零件等等，部件很多，但远不止这些，如何将这些部件装配成一辆汽车，这个装配 过程也很复杂（需要很好的组装技术），Builder模式就是为了将部件和组装过程分开. 如何使用？ 首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的，Builder模式是把复杂对象的创建和部件的 创建分别开来，分别用Builder类和Director类来表示. 首先，需要一个接口，它定义如何创建复杂对象的各个部件： public interface Builder /创建部件A比如创建汽车车轮 void buildPartA(); //创建部件B比如创建汽车方向盘 void buildPartB(); //创建部件C比如创建汽车发动机 void buildPartC(); //返回最后组装成品结果（返回最后装配好的汽车）

设计模式之 Builder Builder 模式定义: 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. Builder 模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户可以只通过指定复杂对象的类 型和内容就可以构建它们.用户不知道内部的具体构建细节.Builder模式是非常类似抽象 工厂模式,细微的区别大概只有在反复使用中才能体会到. 为何使用? 是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦.注意: 是解耦过程和部件. 因为一个复杂的对象,不但有很多大量组成部分,如汽车,有很多部件:车轮 方向盘 发动机 还有各种小零件等等,部件很多,但远不止这些,如何将这些部件装配成一辆汽车,这个装配 过程也很复杂(需要很好的组装技术),Builder 模式就是为了将部件和组装过程分开. 如何使用? 首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的,Builder 模式是把复杂对象的创建和部件的 创建分别开来,分别用 Builder 类和 Director 类来表示. 首先,需要一个接口,它定义如何创建复杂对象的各个部件: public interface Builder { //创建部件 A 比如创建汽车车轮 void buildPartA(); //创建部件 B 比如创建汽车方向盘 void buildPartB(); //创建部件 C 比如创建汽车发动机 void buildPartC(); //返回最后组装成品结果 (返回最后装配好的汽车)

//成品的组装过程不在这里进行，而是转移到下面的Director类 中进行. //从而实现了解耦过程和部件 Product getResult(); 用Director构建最后的复杂对象，而在上面Builder接口中封装的是如何创建一个个部 件（复杂对象是由这些部件组成的），也就是说Director的内容是如何将部件最后组装成 成品： public class Director private Builderbuilder; public Director(Builder builder ) this.builder =builder; /将部件partA partB partc最后组成复杂对象 /这里是将车轮方向盘和发动机组装成汽车的过程 public void construct(){ builder.buildPartA(); builder.buildPartB(); builder.buildPartC(); Builder的具体实现ConcreteBuilder: 通过具体完成接口Builder来构建或装配产品的部件；

//成品的组装过程不在这里进行,而是转移到下面的 Director 类 中进行. //从而实现了解耦过程和部件 Product getResult(); } 用 Director 构建最后的复杂对象,而在上面 Builder 接口中封装的是如何创建一个个部 件(复杂对象是由这些部件组成的),也就是说 Director 的内容是如何将部件最后组装成 成品: public class Director { private Builder builder; public Director( Builder builder ) { this.builder = builder; } // 将部件 partA partB partC 最后组成复杂对象 //这里是将车轮 方向盘和发动机组装成汽车的过程 public void construct() { builder.buildPartA(); builder.buildPartB(); builder.buildPartC(); } } Builder 的具体实现 ConcreteBuilder: 通过具体完成接口 Builder 来构建或装配产品的部件;