黑马-设计模式-笔记（未完）

一、基础

UML类图

可见性：

+ public
- private
#protected
表示方式：
属性：可见性名称:类型[=默认值]
方法：可见性名称(参数)[:返回类型]
关系：
关联关系：实线，引用关系，类属性里有另一个类
聚合关系：空心菱形，表示整体和部分，类属性是另一个类的集合
组合关系：实心菱形，强烈聚合关系，类属性是另一个类，控制它的存在
依赖关系：虚线，类方法参数里有另一个类，（耦合度最低）
继承关系：空心实线三角，泛化关系，表示一般与特殊，（耦合度最高）
实现关系：空心虚线三角，接口和实现类关系

软件设计原则

单一职责原则：一个类只负责一个职责
里氏代换原则：子类可以直接替换父类，可以扩展父类的方法，但不能改变父类原有功能
开闭原则：对扩展开放，对修改关闭，实现热插拔
依赖倒转原则：模块间要依赖抽象，不要依赖实现，客户和实现解耦
接口隔离原则：接口最小粒度设计，一个类对另一个类尽量少依赖不相关的方法，抽象接口细拆开进行实现
迪米特法则：两个模块无需直接通讯就无需直接调用，使用第三方转发降低耦合度
合成复用原则：尽量先使用关联关系实现，其次才是继承复用，父类对子类是透明的（白箱复用）

一、创建型模式

如何创建对象，将对象的创建和使用分离

1.单例模式

结构

单例类：只能创建一个实例的类
访问类：使用单例类

分类

饿汉式：类加载就会导致该单例对象被创建
静态变量方式

java">public class Singleton {  // 1.私有构造方法  private Singleton() {}  // 2.在本类中创建该类对象  private static Singleton instance = new Singleton();  // 3.提供公共访问方式  public static Singleton getInstance() {  return instance;  }  
}

静态代码块方式

java">public class Singleton {  // 1.私有构造方法  private Singleton() {}  // 2.声明Singleton类型变量  private static Singleton instance; // null  // 3.静态代码块赋值  static {  instance = new Singleton();  }  // 4.提供公共访问方式  public static Singleton getInstance() {  return instance;  }  
}

枚举方式
枚举类线程安全只会装载一次，唯一不会被破坏的单例模式

java">public enum Singleton {  INSTANCE;  
}

懒汉式：首次使用对象时才被创建
方式一：判断并加锁

java">public class Singleton {  // 1.私有构造方法  private Singleton() {}  // 2.声明Singleton类型变量  private static Singleton instance;  // 3.提供公共访问方式  public static synchronized Singleton getInstance() {  // 判断instance是否为null  if (instance == null) {  instance = new Singleton();  }  return instance;  }  
}

方式二：双重检查锁写操作才加锁优化性能

java">public class Singleton {  // 私有构造方法  private Singleton() {}  // 声明对象 需要volatile保证有序性private static volatile Singleton instance;// 对外提供方法  public static Singleton getInstance() {  // 第一次判断  if (instance == null) {  synchronized (Singleton.class){  // 第二次判断  if (instance == null) {  instance = new Singleton();  }  }  }  return instance;  }  
}

方式三：静态内部类
JVM加载时不会加载内部类，只有调用内部类时才会加载

java">public class Singleton {  // 私有构造方法  private Singleton() {}  // 定义一个静态内部类  // JVM加载时不会加载内部类，只有调用内部类时才会加载  private static class SingletonHolder{  // 在内部类中声明并初始化外部类的对象  private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  }  // 对外提供方法  public static Singleton getInstance() {  return SingletonHolder.INSTANCE;  }  
}

问题

破坏单例模式
- 序列化、反序列化：通过ObjectOutStream和ObjectInputStream对对象进行反序列化生产新的对象
  - 解决方法：在单例类中增加readResolve()方法返回单例对象
- 反射：通过反射获取无参构造函数并放权
  - 解决方法：在单例类无参构造方法中增加判断并返回单例对象

2.工厂模式

简单工厂模式/静态工厂模式

把对象创建和业务分开，有新产品只需要修改工厂类；但是产品和工厂还有耦合，新产品还需要改工厂违反开闭

组成

具体工厂：提供了创建产品的规范，调用者通过该方法创建产品
抽象产品：定义产品规范
具体产品：实现或继承抽象产品的子类
设计模式 GoF_1.png]]" />

工厂方法模式

用户只需知道具体工厂名称；新增产品只需添加具体产品和具体工厂类，无需对原工厂修改；但是增加了系统复杂

组成

抽象工厂：提供创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂来创建产品
具体工厂：提供了创建产品的规范，调用者通过该方法创建产品
抽象产品：定义产品规范
具体产品：实现或继承抽象产品的子类

抽象工厂模式

可以保证用户使用同一个产品族的产品；但是产品族加一个产品，所有工厂类都需要修改

组成

抽象工厂：提供创建产品的接口，包含多个创建产品的方法，创建多个不同等级的产品
具体工厂：提供了创建产品的规范，调用者通过该方法创建产品
抽象产品：定义产品规范
具体产品：实现或继承抽象产品的子类
设计模式 GoF_2.png]]" />

3.原型模式

用一个已创建的实例为原型创建新对象，适用于对象创建复杂，对性能安全有要求

浅克隆：非基本类型指向原有内存地址
深克隆：完全一致并独立的拷贝，可以使用序列化或者递归浅克隆或其他方式实现

组成

抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的clone方法，通常是Cloneable接口
具体原型类：实现抽象原型类的clone方法
访问类：使用具体原型类的clone方法来复制新对象

4.建造者模式

将复杂对象的构建和表示分离，使同样的构建可以创建不同的表示
适用于构建复杂且各个部分独立，构建流程相对一致的
可以通过内部建造类实现链式编程

组成

抽象建造者类：接口规定都有哪些部分要创建
具体建造者类：实现抽象建造者，提供具体构建各个部分的方法，完成后提供产品实例
产品类：要创建的复杂对象
指挥者类：调用具体建造者创建各个部分，只负责按顺序或完整创建

二、结构型模式

如何将类或对象按布局组成更大的结构

1.代理模式

访问对象不直接引用目标对象；有静态代理（编译时生成）和动态代理（java运行时动态生成 JDK代理、CGLib代理）

组成

抽象主题类：通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象的业务方法
真实主题类：实现具体业务，是代理对象代表的真实对象，是最终要引用的对象
代理类：提供了与真实主题相同的接口，内部是对真实主题引用

静态代理

直接在代理类中增加真实主题类的成员变量，在方法中调用真实主题类的成员变量
在这里插入图片描述

JDK动态代理

java中提供动态代理类Proxy，里面有静态方法newProxyInstance获取代理对象