### 什么是设计模式 * 设计模式，是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性、程序的重用性。 ### 为什么要学习设计模式 * 看懂源代码：如果你不懂设计模式去看Jdk、Spring、SpringMVC、IO等等等等的源码，你会很迷茫，你会寸步难行 * 看看前辈的代码：你去个公司难道都是新项目让你接手？很有可能是接盘的，前辈的开发难道不用设计模式？ * 编写自己的理想中的好代码：我个人反正是这样的，对于我自己开发的项目我会很认真，我对他比对我女朋友还好，把项目当成自己的儿子一样 ### 设计模式分类  * 创建型模式，共五种：**工厂方法模式、抽象工厂模式**、**单例模式**、建造者模式、**原型模式。** * 结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。 * 行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。 ### 设计模式的六大原则  #### 开放封闭原则（Open Close Principle） * 原则思想：尽量通过扩展软件实体来解决需求变化，而不是通过修改已有的代码来完成变化 * 描述：一个软件产品在生命周期内，都会发生变化，既然变化是一个既定的事实，我们就应该在设计的时候尽量适应这些变化，以提高项目的稳定性和灵活性。 * 优点：单一原则告诉我们，每个类都有自己负责的职责，里氏替换原则不能破坏继承关系的体系。 #### 里氏代换原则（Liskov Substitution Principle） * 原则思想：使用的基类可以在任何地方使用继承的子类，完美的替换基类。 * 大概意思是：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法，子类中可以增加自己特有的方法。 * 优点：增加程序的健壮性，即使增加了子类，原有的子类还可以继续运行，互不影响。 #### 依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle） * 依赖倒置原则的核心思想是面向接口编程. * 依赖倒转原则要求我们在程序代码中传递参数时或在关联关系中，尽量引用层次高的抽象层类， * 这个是开放封闭原则的基础，具体内容是：对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。 #### 接口隔离原则（Interface Segregation Principle） * 这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。 * 例如：支付类的接口和订单类的接口，需要把这俩个类别的接口变成俩个隔离的接口 #### 迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle） * 原则思想：一个对象应当对其他对象有尽可能少地了解，简称类间解耦 * 大概意思就是一个类尽量减少自己对其他对象的依赖，原则是低耦合，高内聚，只有使各个模块之间的耦合尽量的低，才能提高代码的复用率。 * 优点：低耦合，高内聚。 #### 单一职责原则（Principle of single responsibility） * 原则思想：一个方法只负责一件事情。 * 描述：单一职责原则很简单，一个方法 一个类只负责一个职责，各个职责的程序改动，不影响其它程序。 这是常识，几乎所有程序员都会遵循这个原则。 * 优点：降低类和类的耦合，提高可读性，增加可维护性和可拓展性，降低可变性的风险。 ## 单例模式 ### 1.什么是单例 * 保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该全局访问点 ### 2.那些地方用到了单例模式 1. 网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。 2. 应用程序的日志应用，一般都是单例模式实现，只有一个实例去操作才好，否则内容不好追加显示。 3. 多线程的线程池的设计一般也是采用单例模式，因为线程池要方便对池中的线程进行控制 4. Windows的（任务管理器）就是很典型的单例模式，他不能打开俩个 5. windows的（回收站）也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站只维护一个实例。 ### 3.单例优缺点 **优点：** 1. 在单例模式中，活动的单例只有一个实例，对单例类的所有实例化得到的都是相同的一个实例。这样就防止其它对象对自己的实例化，确保所有的对象都访问一个实例 2. 单例模式具有一定的伸缩性，类自己来控制实例化进程，类就在改变实例化进程上有相应的伸缩性。 3. 提供了对唯一实例的受控访问。 4. 由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以节约系统资源，当需要频繁创建和销毁的对象时单例模式无疑可以提高系统的性能。 5. 允许可变数目的实例。 6. 避免对共享资源的多重占用。 **缺点：** 1. 不适用于变化的对象，如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化，单例就会引起数据的错误，不能保存彼此的状态。 2. 由于单利模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。 3. 单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。 4. 滥用单例将带来一些负面问题，如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出；如果实例化的对象长时间不被利用，系统会认为是垃圾而被回收，这将导致对象状态的丢失。 ### 4.单例模式使用注意事项： 1. 使用时不能用反射模式创建单例，否则会实例化一个新的对象 2. 使用懒单例模式时注意线程安全问题 3. 饿单例模式和懒单例模式构造方法都是私有的，因而是不能被继承的，有些单例模式可以被继承（如登记式模式） ### 5.单例防止反射漏洞攻击 ~~~ private static boolean flag = false; private Singleton() { if (flag == false) { flag = !flag; } else { throw new RuntimeException("单例模式被侵犯！"); } } public static void main(String[] args) { } 复制代码 ~~~ ### 6.如何选择单例创建方式 * 如果不需要延迟加载单例，可以使用枚举或者饿汉式，相对来说枚举性好于饿汉式。 如果需要延迟加载，可以使用静态内部类或者懒汉式，相对来说静态内部类好于懒韩式。 最好使用饿汉式 ### 7.单例创建方式 **（主要使用懒汉和懒汉式）** 1. 饿汉式:类初始化时,会立即加载该对象，线程天生安全,调用效率高。 2. 懒汉式: 类初始化时,不会初始化该对象,真正需要使用的时候才会创建该对象,具备懒加载功能。 3. 静态内部方式:结合了懒汉式和饿汉式各自的优点，真正需要对象的时候才会加载，加载类是线程安全的。 4. 枚举单例: 使用枚举实现单例模式 优点:实现简单、调用效率高，枚举本身就是单例，由jvm从根本上提供保障!避免通过反射和反序列化的漏洞， 缺点没有延迟加载。 5. 双重检测锁方式 (因为JVM本质重排序的原因，可能会初始化多次，不推荐使用) #### 1.饿汉式 1. 饿汉式:类初始化时,会立即加载该对象，线程天生安全,调用效率高。 ~~~ package com.lijie; //饿汉式 public class Demo1 { // 类初始化时,会立即加载该对象，线程安全,调用效率高 private static Demo1 demo1 = new Demo1(); private Demo1() { System.out.println("私有Demo1构造参数初始化"); } public static Demo1 getInstance() { return demo1; } public static void main(String[] args) { Demo1 s1 = Demo1.getInstance(); Demo1 s2 = Demo1.getInstance(); System.out.println(s1 == s2); } } 复制代码 ~~~ #### 2.懒汉式 2. 懒汉式: 类初始化时,不会初始化该对象,真正需要使用的时候才会创建该对象,具备懒加载功能。 ~~~ package com.lijie; //懒汉式 public class Demo2 { //类初始化时，不会初始化该对象，真正需要使用的时候才会创建该对象。 private static Demo2 demo2; private Demo2() { System.out.println("私有Demo2构造参数初始化"); } public synchronized static Demo2 getInstance() { if (demo2 == null) { demo2 = new Demo2(); } return demo2; } public static void main(String[] args) { Demo2 s1 = Demo2.getInstance(); Demo2 s2 = Demo2.getInstance(); System.out.println(s1 == s2); } } 复制代码 ~~~ #### 3.静态内部类 3. 静态内部方式:结合了懒汉式和饿汉式各自的优点，真正需要对象的时候才会加载，加载类是线程安全的。 ~~~ package com.lijie; // 静态内部类方式 public class Demo3 { private Demo3() { System.out.println("私有Demo3构造参数初始化"); } public static class SingletonClassInstance { private static final Demo3 DEMO_3 = new Demo3(); } // 方法没有同步 public static Demo3 getInstance() { return SingletonClassInstance.DEMO_3; } public static void main(String[] args) { Demo3 s1 = Demo3.getInstance(); Demo3 s2 = Demo3.getInstance(); System.out.println(s1 == s2); } } 复制代码 ~~~ #### 4.枚举单例式 4. 枚举单例: 使用枚举实现单例模式 优点:实现简单、调用效率高，枚举本身就是单例，由jvm从根本上提供保障!避免通过反射和反序列化的漏洞， 缺点没有延迟加载。 ~~~ package com.lijie; //使用枚举实现单例模式 优点:实现简单、枚举本身就是单例，由jvm从根本上提供保障!避免通过反射和反序列化的漏洞 缺点没有延迟加载 public class Demo4 { public static Demo4 getInstance() { return Demo.INSTANCE.getInstance(); } public static void main(String[] args) { Demo4 s1 = Demo4.getInstance(); Demo4 s2 = Demo4.getInstance(); System.out.println(s1 == s2); } //定义枚举 private static enum Demo { INSTANCE; // 枚举元素为单例 private Demo4 demo4; private Demo() { System.out.println("枚举Demo私有构造参数"); demo4 = new Demo4(); } public Demo4 getInstance() { return demo4; } } } 复制代码 ~~~ #### 5.双重检测锁方式 5. 双重检测锁方式 (因为JVM本质重排序的原因，可能会初始化多次，不推荐使用) ~~~ package com.lijie; //双重检测锁方式 public class Demo5 { private static Demo5 demo5; private Demo5() { System.out.println("私有Demo4构造参数初始化"); } public static Demo5 getInstance() { if (demo5 == null) { synchronized (Demo5.class) { if (demo5 == null) { demo5 = new Demo5(); } } } return demo5; } public static void main(String[] args) { Demo5 s1 = Demo5.getInstance(); Demo5 s2 = Demo5.getInstance(); System.out.println(s1 == s2); } } 复制代码 ~~~ ## 工厂模式 ### 1.什么是工厂模式 * 它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。实现了创建者和调用者分离，工厂模式分为简单工厂、工厂方法、抽象工厂模式 ### 2.工厂模式好处 * 工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了，是用工厂方法代替new操作的一种模式。 * 利用工厂模式可以降低程序的耦合性，为后期的维护修改提供了很大的便利。 * 将选择实现类、创建对象统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实现类解耦。 ### 3.为什么要学习工厂设计模式 * 不知道你们面试题问到过源码没有，你知道Spring的源码吗，MyBatis的源码吗，等等等 如果你想学习很多框架的源码，或者你想自己开发自己的框架，就必须先掌握设计模式（工厂设计模式用的是非常非常广泛的） ### 4.Spring开发中的工厂设计模式 **1.Spring IOC** * 看过Spring源码就知道，在Spring IOC容器创建bean的过程是使用了工厂设计模式 * Spring中无论是通过xml配置还是通过配置类还是注解进行创建bean，大部分都是通过简单工厂来进行创建的。 * 当容器拿到了beanName和class类型后，动态的通过反射创建具体的某个对象，最后将创建的对象放到Map中。 **2.为什么Spring IOC要使用工厂设计模式创建Bean呢** * 在实际开发中，如果我们A对象调用B，B调用C，C调用D的话我们程序的耦合性就会变高。（耦合大致分为类与类之间的依赖，方法与方法之间的依赖。） * 在很久以前的三层架构编程时，都是控制层调用业务层，业务层调用数据访问层时，都是是直接new对象，耦合性大大提升，代码重复量很高，对象满天飞 * 为了避免这种情况，Spring使用工厂模式编程，写一个工厂，由工厂创建Bean，以后我们如果要对象就直接管工厂要就可以，剩下的事情不归我们管了。Spring IOC容器的工厂中有个静态的Map集合，是为了让工厂符合单例设计模式，即每个对象只生产一次，生产出对象后就存入到Map集合中，保证了实例不会重复影响程序效率。 ### 5.工厂模式分类 * 工厂模式分为简单工厂、工厂方法、抽象工厂模式 ~~~ 简单工厂 ：用来生产同一等级结构中的任意产品。（不支持拓展增加产品） 工厂方法 ：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持拓展增加产品） 抽象工厂 ：用来生产不同产品族的全部产品。（不支持拓展增加产品；支持增加产品族） 复制代码 ~~~ `我下面来使用代码演示一下：` #### 5.1 简单工厂模式 **什么是简单工厂模式** * 简单工厂模式相当于是一个工厂中有各种产品，创建在一个类中，客户无需知道具体产品的名称，只需要知道产品类所对应的参数即可。但是工厂的职责过重，而且当类型过多时不利于系统的扩展维护。 **代码演示：** 1. 创建工厂 ~~~ package com.lijie; public interface Car { public void run(); } 复制代码 ~~~ 2. 创建工厂的产品（宝马） ~~~ package com.lijie; public class Bmw implements Car { public void run() { System.out.println("我是宝马汽车..."); } } 复制代码 ~~~ 3. 创建工另外一种产品（奥迪） ~~~ package com.lijie; public class AoDi implements Car { public void run() { System.out.println("我是奥迪汽车.."); } } 复制代码 ~~~ 4. 创建核心工厂类，由他决定具体调用哪产品 ~~~ package com.lijie; public class CarFactory { public static Car createCar(String name) { if ("".equals(name)) { return null; } if(name.equals("奥迪")){ return new AoDi(); } if(name.equals("宝马")){ return new Bmw(); } return null; } } 复制代码 ~~~ 5. 演示创建工厂的具体实例 ~~~ package com.lijie; public class Client01 { public static void main(String[] args) { Car aodi =CarFactory.createCar("奥迪"); Car bmw =CarFactory.createCar("宝马"); aodi.run(); bmw.run(); } } 复制代码 ~~~ **单工厂的优点/缺点** * 优点：简单工厂模式能够根据外界给定的信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。明确区分了各自的职责和权力，有利于整个软件体系结构的优化。 * 缺点：很明显工厂类集中了所有实例的创建逻辑，容易违反GRASPR的高内聚的责任分配原则 #### 5.2 工厂方法模式 **什么是工厂方法模式** * 工厂方法模式Factory Method，又称多态性工厂模式。在工厂方法模式中，核心的工厂类不再负责所有的产品的创建，而是将具体创建的工作交给子类去做。该核心类成为一个抽象工厂角色，仅负责给出具体工厂子类必须实现的接口，而不接触哪一个产品类应当被实例化这种细节 **代码演示：** 1. 创建工厂 ~~~ package com.lijie; public interface Car { public void run(); } 复制代码 ~~~ 2. 创建工厂方法调用接口（所有的产品需要new出来必须继承他来实现方法） ~~~ package com.lijie; public interface CarFactory { Car createCar(); } 复制代码 ~~~ 3. 创建工厂的产品（奥迪） ~~~ package com.lijie; public class AoDi implements Car { public void run() { System.out.println("我是奥迪汽车.."); } } 复制代码 ~~~ 4. 创建工厂另外一种产品（宝马） ~~~ package com.lijie; public class Bmw implements Car { public void run() { System.out.println("我是宝马汽车..."); } } 复制代码 ~~~ 5. 创建工厂方法调用接口的实例（奥迪） ~~~ package com.lijie; public class AoDiFactory implements CarFactory { public Car createCar() { return new AoDi(); } } 复制代码 ~~~ 6. 创建工厂方法调用接口的实例（宝马） ~~~ package com.lijie; public class BmwFactory implements CarFactory { public Car createCar() { return new Bmw(); } } 复制代码 ~~~ 7. 演示创建工厂的具体实例 ~~~ package com.lijie; public class Client { public static void main(String[] args) { Car aodi = new AoDiFactory().createCar(); Car jili = new BmwFactory().createCar(); aodi.run(); jili.run(); } } 复制代码 ~~~ #### 5.3 抽象工厂模式 **什么是抽象工厂模式** * 抽象工厂简单地说是工厂的工厂，抽象工厂可以创建具体工厂，由具体工厂来产生具体产品。  **代码演示：** 1. 创建第一个子工厂，及实现类 ~~~ package com.lijie; //汽车 public interface Car { void run(); } class CarA implements Car{ public void run() { System.out.println("宝马"); } } class CarB implements Car{ public void run() { System.out.println("摩拜"); } } 复制代码 ~~~ 2. 创建第二个子工厂，及实现类 ~~~ package com.lijie; //发动机 public interface Engine { void run(); } class EngineA implements Engine { public void run() { System.out.println("转的快!"); } } class EngineB implements Engine { public void run() { System.out.println("转的慢!"); } } 复制代码 ~~~ 3. 创建一个总工厂，及实现类（由总工厂的实现类决定调用那个工厂的那个实例） ~~~ package com.lijie; public interface TotalFactory { // 创建汽车 Car createChair(); // 创建发动机 Engine createEngine(); } //总工厂实现类，由他决定调用哪个工厂的那个实例 class TotalFactoryReally implements TotalFactory { public Engine createEngine() { return new EngineA(); } public Car createChair() { return new CarA(); } } 复制代码 ~~~ 4. 运行测试 ~~~ package com.lijie; public class Test { public static void main(String[] args) { TotalFactory totalFactory2 = new TotalFactoryReally(); Car car = totalFactory2.createChair(); car.run(); TotalFactory totalFactory = new TotalFactoryReally(); Engine engine = totalFactory.createEngine(); engine.run(); } } 复制代码 ~~~ ## 代理模式 ### 1.什么是代理模式 * 通过代理控制对象的访问，可以在这个对象调用方法之前、调用方法之后去处理/添加新的功能。(也就是AO的P微实现) * 代理在原有代码乃至原业务流程都不修改的情况下，直接在业务流程中切入新代码，增加新功能，这也和Spring的（面向切面编程）很相似 ### 2.代理模式应用场景 * Spring AOP、日志打印、异常处理、事务控制、权限控制等 ### 3.代理的分类 * 静态代理(静态定义代理类) * 动态代理(动态生成代理类，也称为Jdk自带动态代理) * Cglib 、javaassist（字节码操作库） ### 4.三种代理的区别 1. 静态代理：简单代理模式，是动态代理的理论基础。常见使用在代理模式 2. jdk动态代理：使用反射完成代理。需要有顶层接口才能使用，常见是mybatis的mapper文件是代理。 3. cglib动态代理：也是使用反射完成代理，可以直接代理类（jdk动态代理不行），使用字节码技术，不能对 final类进行继承。（需要导入jar包） ### 5.用代码演示三种代理 #### 5.1.静态代理 **什么是静态代理** * 由程序员创建或工具生成代理类的源码，再编译代理类。所谓静态也就是在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理类和委托类的关系在运行前就确定了。 **代码演示：** * 我有一段这样的代码：（如何能在不修改UserDao接口类的情况下开事务和关闭事务呢） ~~~ package com.lijie; //接口类 public class UserDao{ public void save() { System.out.println("保存数据方法"); } } 复制代码 ~~~ ~~~ package com.lijie; //运行测试类 public class Test{ public static void main(String[] args) { UserDao userDao = new UserDao(); userDao.save(); } } 复制代码 ~~~ **修改代码，添加代理类** ~~~ package com.lijie; //代理类 public class UserDaoProxy extends UserDao { private UserDao userDao; public UserDaoProxy(UserDao userDao) { this.userDao = userDao; } public void save() { System.out.println("开启事物..."); userDao.save(); System.out.println("关闭事物..."); } } 复制代码 ~~~ ~~~ //添加完静态代理的测试类 public class Test{ public static void main(String[] args) { UserDao userDao = new UserDao(); UserDaoProxy userDaoProxy = new UserDaoProxy(userDao); userDaoProxy.save(); } } 复制代码 ~~~ * 缺点：每个需要代理的对象都需要自己重复编写代理，很不舒服， * 优点：但是可以面相实际对象或者是接口的方式实现代理 #### 2.2.动态代理 **什么是动态代理** * 动态代理也叫做，JDK代理、接口代理。 * 动态代理的对象，是利用JDK的API，动态的在内存中构建代理对象（是根据被代理的接口来动态生成代理类的class文件，并加载运行的过程），这就叫动态代理 ~~~ package com.lijie; //接口 public interface UserDao { void save(); } 复制代码 ~~~ ~~~ package com.lijie; //接口实现类 public class UserDaoImpl implements UserDao { public void save() { System.out.println("保存数据方法"); } } 复制代码 ~~~ * //下面是代理类，可重复使用，不像静态代理那样要自己重复编写代理 ~~~ package com.lijie; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; // 每次生成动态代理类对象时,实现了InvocationHandler接口的调用处理器对象 public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler { // 这其实业务实现类对象，用来调用具体的业务方法 private Object target; // 通过构造函数传入目标对象 public InvocationHandlerImpl(Object target) { this.target = target; } //动态代理实际运行的代理方法 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("调用开始处理"); //下面invoke()方法是以反射的方式来创建对象，第一个参数是要创建的对象，第二个是构成方法的参数，由第二个参数来决定创建对象使用哪个构造方法 Object result = method.invoke(target, args); System.out.println("调用结束处理"); return result; } } 复制代码 ~~~ * //利用动态代理使用代理方法 ~~~ package com.lijie; import java.lang.reflect.Proxy; public class Test { public static void main(String[] args) { // 被代理对象 UserDao userDaoImpl = new UserDaoImpl(); InvocationHandlerImpl invocationHandlerImpl = new InvocationHandlerImpl(userDaoImpl); //类加载器 ClassLoader loader = userDaoImpl.getClass().getClassLoader(); Class<?>[] interfaces = userDaoImpl.getClass().getInterfaces(); // 主要装载器、一组接口及调用处理动态代理实例 UserDao newProxyInstance = (UserDao) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, invocationHandlerImpl); newProxyInstance.save(); } } 复制代码 ~~~ * 缺点：必须是面向接口，目标业务类必须实现接口 * 优点：不用关心代理类，只需要在运行阶段才指定代理哪一个对象 #### 5.3.CGLIB动态代理 **CGLIB动态代理原理：** * 利用asm开源包，对代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。 **什么是CGLIB动态代理** * CGLIB动态代理和jdk代理一样，使用反射完成代理，不同的是他可以直接代理类（jdk动态代理不行，他必须目标业务类必须实现接口），CGLIB动态代理底层使用字节码技术，CGLIB动态代理不能对 final类进行继承。（CGLIB动态代理需要导入jar包） **代码演示：** ~~~ package com.lijie; //接口 public interface UserDao { void save(); } 复制代码 ~~~ ~~~ package com.lijie; //接口实现类 public class UserDaoImpl implements UserDao { public void save() { System.out.println("保存数据方法"); } } 复制代码 ~~~ ~~~ package com.lijie; import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer; import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor; import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy; import java.lang.reflect.Method; //代理主要类 public class CglibProxy implements MethodInterceptor { private Object targetObject; // 这里的目标类型为Object，则可以接受任意一种参数作为被代理类，实现了动态代理 public Object getInstance(Object target) { // 设置需要创建子类的类 this.targetObject = target; Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(target.getClass()); enhancer.setCallback(this); return enhancer.create(); } //代理实际方法 public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable { System.out.println("开启事物"); Object result = proxy.invoke(targetObject, args); System.out.println("关闭事物"); // 返回代理对象 return result; } } 复制代码 ~~~ ~~~ package com.lijie; //测试CGLIB动态代理 public class Test { public static void main(String[] args) { CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy(); UserDao userDao = (UserDao) cglibProxy.getInstance(new UserDaoImpl()); userDao.save(); } } 复制代码 ~~~ ## 建造者模式 ### 1.什么是建造者模式 * 建造者模式：是将一个复杂的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方式进行创建。 * 工厂类模式是提供的是创建单个类的产品 * 而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理，用来具有不同的属性的产品 **建造者模式通常包括下面几个角色：** 1. uilder：给出一个抽象接口，以规范产品对象的各个组成成分的建造。这个接口规定要实现复杂对象的哪些部分的创建，并不涉及具体的对象部件的创建。 2. ConcreteBuilder：实现Builder接口，针对不同的商业逻辑，具体化复杂对象的各部分的创建。 在建造过程完成后，提供产品的实例。 3. Director：调用具体建造者来创建复杂对象的各个部分，在指导者中不涉及具体产品的信息，只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建。 4. Product：要创建的复杂对象。 ### 2.建造者模式的使用场景 **使用场景：** 1. 需要生成的对象具有复杂的内部结构。 2. 需要生成的对象内部属性本身相互依赖。 * 与工厂模式的区别是：建造者模式更加关注与零件装配的顺序。 * JAVA 中的 StringBuilder就是建造者模式创建的，他把一个单个字符的char数组组合起来 * Spring不是建造者模式，它提供的操作应该是对于字符串本身的一些操作，而不是创建或改变一个字符串。 ### 3.代码案例 1. 建立一个装备对象Arms ~~~ package com.lijie; //装备类 public class Arms { //头盔 private String helmet; //铠甲 private String armor; //武器 private String weapon; //省略Git和Set方法........... } 复制代码 ~~~ 2. 创建Builder接口（给出一个抽象接口，以规范产品对象的各个组成成分的建造，这个接口只是规范） ~~~ package com.lijie; public interface PersonBuilder { void builderHelmetMurder(); void builderArmorMurder(); void builderWeaponMurder(); void builderHelmetYanLong(); void builderArmorYanLong(); void builderWeaponYanLong(); Arms BuilderArms(); //组装 } 复制代码 ~~~ 3. 创建Builder实现类（这个类主要实现复杂对象创建的哪些部分需要什么属性） ~~~ package com.lijie; public class ArmsBuilder implements PersonBuilder { private Arms arms; //创建一个Arms实例,用于调用set方法 public ArmsBuilder() { arms = new Arms(); } public void builderHelmetMurder() { arms.setHelmet("夺命头盔"); } public void builderArmorMurder() { arms.setArmor("夺命铠甲"); } public void builderWeaponMurder() { arms.setWeapon("夺命宝刀"); } public void builderHelmetYanLong() { arms.setHelmet("炎龙头盔"); } public void builderArmorYanLong() { arms.setArmor("炎龙铠甲"); } public void builderWeaponYanLong() { arms.setWeapon("炎龙宝刀"); } public Arms BuilderArms() { return arms; } } 复制代码 ~~~ 4. Director（调用具体建造者来创建复杂对象的各个部分，在指导者中不涉及具体产品的信息，只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建） ~~~ package com.lijie; public class PersonDirector { //组装 public Arms constructPerson(PersonBuilder pb) { pb.builderHelmetYanLong(); pb.builderArmorMurder(); pb.builderWeaponMurder(); return pb.BuilderArms(); } //这里进行测试 public static void main(String[] args) { PersonDirector pb = new PersonDirector(); Arms arms = pb.constructPerson(new ArmsBuilder()); System.out.println(arms.getHelmet()); System.out.println(arms.getArmor()); System.out.println(arms.getWeapon()); } } 复制代码 ~~~ ## 模板方法模式 ### 1.什么是模板方法 * 模板方法模式：定义一个操作中的算法骨架（父类），而将一些步骤延迟到子类中。 模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构来重定义该算法的 ### 2.什么时候使用模板方法 * 实现一些操作时，整体步骤很固定，但是呢。就是其中一小部分需要改变，这时候可以使用模板方法模式，将容易变的部分抽象出来，供子类实现。 ### 3.实际开发中应用场景哪里用到了模板方法 * 其实很多框架中都有用到了模板方法模式 * 例如：数据库访问的封装、Junit单元测试、servlet中关于doGet/doPost方法的调用等等 ### 4.现实生活中的模板方法 **例如：** 1. 去餐厅吃饭，餐厅给我们提供了一个模板就是：看菜单，点菜，吃饭，付款，走人 （这里 “**点菜和付款**” 是不确定的由子类来完成的，其他的则是一个模板。） ### 5.代码实现模板方法模式 1. 先定义一个模板。把模板中的点菜和付款，让子类来实现。 ~~~ package com.lijie; //模板方法 public abstract class RestaurantTemplate { // 1.看菜单 public void menu() { System.out.println("看菜单"); } // 2.点菜业务 abstract void spotMenu(); // 3.吃饭业务 public void havingDinner(){ System.out.println("吃饭"); } // 3.付款业务 abstract void payment(); // 3.走人 public void GoR() { System.out.println("走人"); } //模板通用结构 public void process(){ menu(); spotMenu(); havingDinner(); payment(); GoR(); } } 复制代码 ~~~ 2. 具体的模板方法子类 1 ~~~ package com.lijie; public class RestaurantGinsengImpl extends RestaurantTemplate { void spotMenu() { System.out.println("人参"); } void payment() { System.out.println("5快"); } } 复制代码 ~~~ 3. 具体的模板方法子类 2 ~~~ package com.lijie; public class RestaurantLobsterImpl extends RestaurantTemplate { void spotMenu() { System.out.println("龙虾"); } void payment() { System.out.println("50块"); } } 复制代码 ~~~ 4. 客户端测试 ~~~ package com.lijie; public class Client { public static void main(String[] args) { //调用第一个模板实例 RestaurantTemplate restaurantTemplate = new RestaurantGinsengImpl(); restaurantTemplate.process(); } } 复制代码 ~~~ ## 外观模式 ### 1.什么是外观模式 * 外观模式：也叫门面模式，隐藏系统的复杂性，并向客户端提供了一个客户端可以访问系统的接口。 * 它向现有的系统添加一个接口，用这一个接口来隐藏实际的系统的复杂性。 * 使用外观模式，他外部看起来就是一个接口，其实他的内部有很多复杂的接口已经被实现 ### 2.外观模式例子 * 用户注册完之后，需要调用阿里短信接口、邮件接口、微信推送接口。 1. 创建阿里短信接口 ~~~ package com.lijie; //阿里短信消息 public interface AliSmsService { void sendSms(); } 复制代码 ~~~ ~~~ package com.lijie; public class AliSmsServiceImpl implements AliSmsService { public void sendSms() { System.out.println("阿里短信消息"); } } 复制代码 ~~~ 2. 创建邮件接口 ~~~ package com.lijie; //发送邮件消息 public interface EamilSmsService { void sendSms(); } 复制代码 ~~~ ~~~ package com.lijie; public class EamilSmsServiceImpl implements EamilSmsService{ public void sendSms() { System.out.println("发送邮件消息"); } } 复制代码 ~~~ 3. 创建微信推送接口 ~~~ package com.lijie; //微信消息推送 public interface WeiXinSmsService { void sendSms(); } 复制代码 ~~~ ~~~ package com.lijie; public class WeiXinSmsServiceImpl implements WeiXinSmsService { public void sendSms() { System.out.println("发送微信消息推送"); } } 复制代码 ~~~ 4. 创建门面（门面看起来很简单使用，复杂的东西以及被门面给封装好了） ~~~ package com.lijie; public class Computer { AliSmsService aliSmsService; EamilSmsService eamilSmsService; WeiXinSmsService weiXinSmsService; public Computer() { aliSmsService = new AliSmsServiceImpl(); eamilSmsService = new EamilSmsServiceImpl(); weiXinSmsService = new WeiXinSmsServiceImpl(); } //只需要调用它 public void sendMsg() { aliSmsService.sendSms(); eamilSmsService.sendSms(); weiXinSmsService.sendSms(); } } 复制代码 ~~~ 5. 启动测试 ~~~ package com.lijie; public class Client { public static void main(String[] args) { //普通模式需要这样 AliSmsService aliSmsService = new AliSmsServiceImpl(); EamilSmsService eamilSmsService = new EamilSmsServiceImpl(); WeiXinSmsService weiXinSmsService = new WeiXinSmsServiceImpl(); aliSmsService.sendSms(); eamilSmsService.sendSms(); weiXinSmsService.sendSms(); //利用外观模式简化方法 new Computer().sendMsg(); } } 复制代码 ~~~ ## 原型模式 ### 1.什么是原型模式 * 原型设计模式简单来说就是克隆 * 原型表明了有一个样板实例，这个原型是可定制的。原型模式多用于创建复杂的或者构造耗时的实例，因为这种情况下，复制一个已经存在的实例可使程序运行更高效。 ### 2.原型模式的应用场景 1. 类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。这时我们就可以通过原型拷贝避免这些消耗。 2. 通过new产生的一个对象需要非常繁琐的数据准备或者权限，这时可以使用原型模式。 3. 一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用，即保护性拷贝。 `我们Spring框架中的多例就是使用原型。` ### 3.原型模式的使用方式 1. 实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口，它的作用只有一个，就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中，只有实现了这个接口的类才可以被拷贝，否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。 2. 重写Object类中的clone方法。Java中，所有类的父类都是Object类，Object类中有一个clone方法，作用是返回对象的一个拷贝，但是其作用域protected类型的，一般的类无法调用，因此Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。 #### 3.1原型模式分为浅复制和深复制 1. （浅复制）只是拷贝了基本类型的数据，而引用类型数据，只是拷贝了一份引用地址。 2. （深复制）在计算机中开辟了一块新的内存地址用于存放复制的对象。 ### 4.代码演示 1. 创建User类 ~~~ package com.lijie; import java.util.ArrayList; public class User implements Cloneable { private String name; private String password; private ArrayList<String> phones; protected User clone() { try { User user = (User) super.clone(); //重点，如果要连带引用类型一起复制，需要添加底下一条代码，如果不加就对于是复制了引用地址 user.phones = (ArrayList<String>) this.phones.clone();//设置深复制 return user; } catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); } return null; } //省略所有属性Git Set方法...... } 复制代码 ~~~ 2. 测试复制 ~~~ package com.lijie; import java.util.ArrayList; public class Client { public static void main(String[] args) { //创建User原型对象 User user = new User(); user.setName("李三"); user.setPassword("123456"); ArrayList<String> phones = new ArrayList<>(); phones.add("17674553302"); user.setPhones(phones); //copy一个user对象,并且对象的属性 User user2 = user.clone(); user2.setPassword("654321"); //查看俩个对象是否是一个 System.out.println(user == user2); //查看属性内容 System.out.println(user.getName() + " | " + user2.getName()); System.out.println(user.getPassword() + " | " + user2.getPassword()); //查看对于引用类型拷贝 System.out.println(user.getPhones() == user2.getPhones()); } } 复制代码 ~~~ 3. 如果不需要深复制，需要删除User 中的 ~~~ //默认引用类型为浅复制，这是设置了深复制 user.phones = (ArrayList<String>) this.phones.clone(); 复制代码 ~~~ ## 策略模式 ### 1.什么是策略模式 * 定义了一系列的算法 或 逻辑 或 相同意义的操作，并将每一个算法、逻辑、操作封装起来，而且使它们还可以相互替换。（其实策略模式Java中用的非常非常广泛） * 我觉得主要是为了 简化 if...else 所带来的复杂和难以维护。 ### 2.策略模式应用场景 * 策略模式的用意是针对一组算法或逻辑，将每一个算法或逻辑封装到具有共同接口的独立的类中，从而使得它们之间可以相互替换。 1. 例如：我要做一个不同会员打折力度不同的三种策略，初级会员，中级会员，高级会员（三种不同的计算）。 2. 例如：我要一个支付模块，我要有微信支付、支付宝支付、银联支付等 ### 3.策略模式的优点和缺点 * 优点： 1、算法可以自由切换。 2、避免使用多重条件判断。 3、扩展性非常良好。 * 缺点： 1、策略类会增多。 2、所有策略类都需要对外暴露。 ### 4.代码演示 * 模拟支付模块有微信支付、支付宝支付、银联支付 1. 定义抽象的公共方法 ~~~ package com.lijie; //策略模式 定义抽象方法 所有支持公共接口 abstract class PayStrategy { // 支付逻辑方法 abstract void algorithmInterface(); } 复制代码 ~~~ 2. 定义实现微信支付 ~~~ package com.lijie; class PayStrategyA extends PayStrategy { void algorithmInterface() { System.out.println("微信支付"); } } 复制代码 ~~~ 3. 定义实现支付宝支付 ~~~ package com.lijie; class PayStrategyB extends PayStrategy { void algorithmInterface() { System.out.println("支付宝支付"); } } 复制代码 ~~~ 4. 定义实现银联支付 ~~~ package com.lijie; class PayStrategyC extends PayStrategy { void algorithmInterface() { System.out.println("银联支付"); } } 复制代码 ~~~ 5. 定义下文维护算法策略 ~~~ package com.lijie;// 使用上下文维护算法策略 class Context { PayStrategy strategy; public Context(PayStrategy strategy) { this.strategy = strategy; } public void algorithmInterface() { strategy.algorithmInterface(); } } 复制代码 ~~~ 6. 运行测试 ~~~ package com.lijie; class ClientTestStrategy { public static void main(String[] args) { Context context; //使用支付逻辑A context = new Context(new PayStrategyA()); context.algorithmInterface(); //使用支付逻辑B context = new Context(new PayStrategyB()); context.algorithmInterface(); //使用支付逻辑C context = new Context(new PayStrategyC()); context.algorithmInterface(); } } 复制代码 ~~~ ## 观察者模式 ### 1.什么是观察者模式 * 先讲什么是行为性模型，行为型模式关注的是系统中对象之间的相互交互，解决系统在运行时对象之间的相互通信和协作，进一步明确对象的职责。 * 观察者模式，是一种行为性模型，又叫发布-订阅模式，他定义对象之间一种一对多的依赖关系，使得当一个对象改变状态，则所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 ### 2.模式的职责 * 观察者模式主要用于1对N的通知。当一个对象的状态变化时，他需要及时告知一系列对象，令他们做出相应。 **实现有两种方式：** 1. 推：每次都会把通知以广播的方式发送给所有观察者，所有的观察者只能被动接收。 2. 拉：观察者只要知道有情况即可，至于什么时候获取内容，获取什么内容，都可以自主决定。 ### 3.观察者模式应用场景 1. 关联行为场景，需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是“组合”关系。事件多级触发场景。 2. 跨系统的消息交换场景，如消息队列、事件总线的处理机制。 ### 4.代码实现观察者模式 1. 定义抽象观察者，每一个实现该接口的实现类都是具体观察者。 ~~~ package com.lijie; //观察者的接口，用来存放观察者共有方法 public interface Observer { // 观察者方法 void update(int state); } 复制代码 ~~~ 2. 定义具体观察者 ~~~ package com.lijie; // 具体观察者 public class ObserverImpl implements Observer { // 具体观察者的属性 private int myState; public void update(int state) { myState=state; System.out.println("收到消息,myState值改为："+state); } public int getMyState() { return myState; } } 复制代码 ~~~ 3. 定义主题。主题定义观察者数组，并实现增、删及通知操作。 ~~~ package com.lijie; import java.util.Vector; //定义主题，以及定义观察者数组，并实现增、删及通知操作。 public class Subjecct { //观察者的存储集合，不推荐ArrayList，线程不安全， private Vector<Observer> list = new Vector<>(); // 注册观察者方法 public void registerObserver(Observer obs) { list.add(obs); } // 删除观察者方法 public void removeObserver(Observer obs) { list.remove(obs); } // 通知所有的观察者更新 public void notifyAllObserver(int state) { for (Observer observer : list) { observer.update(state); } } } 复制代码 ~~~ 4. 定义具体的，他继承继承Subject类，在这里实现具体业务，在具体项目中，该类会有很多。 ~~~ package com.lijie; //具体主题 public class RealObserver extends Subjecct { //被观察对象的属性 private int state; public int getState(){ return state; } public void setState(int state){ this.state=state; //主题对象(目标对象)值发生改变 this.notifyAllObserver(state); } } 复制代码 ~~~ 5. 运行测试 ~~~ package com.lijie; public class Client { public static void main(String[] args) { // 目标对象 RealObserver subject = new RealObserver(); // 创建多个观察者 ObserverImpl obs1 = new ObserverImpl(); ObserverImpl obs2 = new ObserverImpl(); ObserverImpl obs3 = new ObserverImpl(); // 注册到观察队列中 subject.registerObserver(obs1); subject.registerObserver(obs2); subject.registerObserver(obs3); // 改变State状态 subject.setState(300); System.out.println("obs1观察者的MyState状态值为："+obs1.getMyState()); System.out.println("obs2观察者的MyState状态值为："+obs2.getMyState()); System.out.println("obs3观察者的MyState状态值为："+obs3.getMyState()); // 改变State状态 subject.setState(400); System.out.println("obs1观察者的MyState状态值为："+obs1.getMyState()); System.out.println("obs2观察者的MyState状态值为："+obs2.getMyState()); System.out.println("obs3观察者的MyState状态值为："+obs3.getMyState()); } } 复制代码 ~~~ ## 文章就到这了，没错，没了 察者方法 public void removeObserver(Observer obs) { list.remove(obs); } ~~~ // 通知所有的观察者更新 public void notifyAllObserver(int state) { for (Observer observer : list) { observer.update(state); } } 复制代码 ~~~ } ~~~ 4. 定义具体的，他继承继承Subject类，在这里实现具体业务，在具体项目中，该类会有很多。 ```java package com.lijie; //具体主题 public class RealObserver extends Subjecct { //被观察对象的属性 private int state; public int getState(){ return state; } public void setState(int state){ this.state=state; //主题对象(目标对象)值发生改变 this.notifyAllObserver(state); } } 复制代码 ~~~ 5. 运行测试 ~~~ package com.lijie; public class Client { public static void main(String[] args) { // 目标对象 RealObserver subject = new RealObserver(); // 创建多个观察者 ObserverImpl obs1 = new ObserverImpl(); ObserverImpl obs2 = new ObserverImpl(); ObserverImpl obs3 = new ObserverImpl(); // 注册到观察队列中 subject.registerObserver(obs1); subject.registerObserver(obs2); subject.registerObserver(obs3); // 改变State状态 subject.setState(300); System.out.println("obs1观察者的MyState状态值为："+obs1.getMyState()); System.out.println("obs2观察者的MyState状态值为："+obs2.getMyState()); System.out.println("obs3观察者的MyState状态值为："+obs3.getMyState()); // 改变State状态 subject.setState(400); System.out.println("obs1观察者的MyState状态值为："+obs1.getMyState()); System.out.println("obs2观察者的MyState状态值为："+obs2.getMyState()); System.out.println("obs3观察者的MyState状态值为："+obs3.getMyState()); } } 复制代码 ~~~ ## 文章就到这了，没错，没了 如果不是必要，准备上面那九个设计模式就好了，全部记住有点难