通俗易懂23种设计模式（还在埋头敲代码）
通俗易懂23种设计模式（还在埋头敲代码）publicclassWalkStrategyimplementsStrategy{ @Override publicvoidtravel(){ System.out.println("walk"); } }publicclassPlaneStrategyimplementsStrategy{ @Override publicvoidtravel(){ System.out.println("plane"); } }publicclassSubwayStrategyimplementsStrategy{ @Override publicvoidtravel(){ System.out.println("subway"); }此外还需要一个包装策略的类，来调用策略中的接口publicinterfaceStrategy
设计模式在开发中占很重要的地位；在大型项目中使用好设计模式往往会取得事半功倍的效果；下面就介绍下几种在开发中常用到的设计模式
装饰者模式(Decorator Pattern)
装饰者模式是在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态地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
特点- 装饰对象和真实对象有相同的接口；这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互
- 装饰对象包含一个真实对象的引用(reference)
- 装饰对象接受所有来自客户端的请求；它把这些请求转发给真实的对象。
- 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
- 需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责
- 需要动态的给一个对象添加功能，这些功能可以再动态的撤销
- 需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变的不现实
- 当不能采用生成子类的方法进行扩充时；一种情况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类
- Decorator 模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是 Decorator 可以提供比继承更多的灵活性
- 通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，设计师可以创造出很多不同行为的组合
- 这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着更加多的复杂性
- 装饰模式会导致设计中出现许多小类，如果过度使用，会使程序变得很复杂
- 装饰模式是针对抽象组件(Component)类型编程；但是，如果你要针对具体组件编程时，就应该重新思考你的应用架构，以及装饰者是否合适；当然也可以改变 Component 接口，增加新的公开的行为，实现“半透明”的装饰者模式；在实际项目中要做出最佳选择
单例模式是我们在开发种经常使用到的一种设计模式；单例模式创建的类在当前进程种只有一个实例，并有一个访问它的全局入口
优点- 内存中只有一个对象实例，节省了内存空间
- 避免了频繁创建实例带来的性能消耗
- 提供了一种全局访问入口，例如读取配置信息
- 一般静态类不提供接口实现、抽象方法等功能，扩展能力差，修改的话只能在这个单例类里面进行
- 由于静态模式使用了 static 全局变量，所以涉及生命周期的引用，这样很容易引起内存泄露，例如：传入了一个Activity类，这个时候我们需要 传入的是跟static生命周期一样长的Application Context，否则就不要使用单例模式，例如Dialog对话就不要使用单例模式。
- 对象需要保存一些状态信息
- 避免多重读写操作；例如：多个实例读取了同一资源文件，后续涉及对这个资源文件写入同步的操作
//单例模式的实现很多中，这里展示一种最常用的实现。代码如下：
public class SingletonDemo {
private static volatile SingletonDemo sInstance = null;
private SingletonDemo(){}
public static SingletonDemo getInstance(){
if(sInstance == null){
synchronized (SingletonDemo.class){
if(sInstance == null){
sInstance = new SingletonDemo();
}
}
}
return sInstance;
}
public void printSomething(){
System.out.println("this is a singleton");
}
}
这种写法的好处有以下几点：
- 构造函数 private，不能直接 new 对象，保证通过 getInstance 方法来创建
- 由于不能直接 new 对象，所以 getInstance 方法必须是一个 static 方法；而静态方法不能访问非静态成员变量，所以这个实例变量也必须是 static 的
- 双重检查锁，使用volatile关键字，重排序被禁止，所有的写操作都将发生在读操作之前；适合于一写多读的场景(即一个线程进行写操作，多个线程进行读操作)
//使用静态内部类的方式实现
public class Singleton{
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.sInstance;
}
private static class SingletonHolder{//该类之所以是static是因为sInstance是静态的，如果不设为静态会报错
private static final Singleton sInstance=new Singleton();//重点在于确定是哪个类的单例
}
public void printSomething(){
System.out.println("this is a singleton");
}
}策略模式
定义：策略模式定义了一系列算法，并将每一个算法封装起来，而且使他们可以相互替换，策略模式让算法独立于使用的客户而独立改变
最常见的就是关于出行旅游的策略模式，出行方式有很多种，自行车，汽车，飞机，火车等，如果不使用任何模式，代码是这样子的
publicclassTravelStrategy{
enumStrategy{
WALK
PLANE
SUBWAY
}
privateStrategystrategy;
publicTravelStrategy(Strategystrategy){
this.strategy=strategy;
}
publicvoidtravel(){
if(strategy==Strategy.WALK){
print("walk");
}elseif(strategy==Strategy.PLANE){
print("plane");
}elseif(strategy==Strategy.SUBWAY){
print("subway");
}
}
publicvoidprint(Stringstr){
System.out.println("出行旅游的方式为：" str);
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
TravelStrategywalk=newTravelStrategy(Strategy.WALK);
walk.travel();
TravelStrategyplane=newTravelStrategy(Strategy.PLANE);
plane.travel();
TravelStrategysubway=newTravelStrategy(Strategy.SUBWAY);
subway.travel();
}
很明显，如果需要增加出行方式就需要在增加新的 else if 语句，那么如何用策略模式来解决这个问题
首先，定义一个策略的接口publicinterfaceStrategy{
voidtravel();
}
然后根据不同的出行方法来实现该接口
publicclassWalkStrategyimplementsStrategy{
@Override
publicvoidtravel(){
System.out.println("walk");
}
}publicclassPlaneStrategyimplementsStrategy{
@Override
publicvoidtravel(){
System.out.println("plane");
}
}publicclassSubwayStrategyimplementsStrategy{
@Override
publicvoidtravel(){
System.out.println("subway");
}
此外还需要一个包装策略的类，来调用策略中的接口
publicclassTravelContext{
Strategystrategy;
publicStrategygetStrategy(){
returnstrategy;
}
publicvoidsetStrategy(Strategystrategy){
this.strategy=strategy;
}
publicvoidtravel(){
if(strategy!=null){
strategy.travel();
}
}
测试一下代码：
publicclassMain{
publicstaticvoidmain(String[]args){
TravelContexttravelContext=newTravelContext();
travelContext.setStrategy(newPlaneStrategy());
travelContext.travel();
travelContext.setStrategy(newWalkStrategy());
travelContext.travel();
travelContext.setStrategy(newSubwayStrategy());
travelContext.travel();
}
}
以后如果再增加什么别的出行方式，就再继承策略接口即可，完全不需要修改现有的类
策略模式的优点- 定义一系列算法： 策略模式的功能就是定义一系列算法，实现让这些算法可以相互替换；所以会为这一系列算法定义公共的接口，以约束一系列算法要实现的功能；如果这一系列算法具有公共功能，可以把策略接口实现成为抽象类，把这些公共功能实现到父类里面
- 避免多重条件语句： 根据前面的示例会发现，策略模式的一系列策略算法是平等的，可以互换的，写在一起就是通过 if-else 结构来组织，如果此时具体的算法实现里面又有条件语句，就构成了多重条件语句，使用策略模式能避免这样的多重条件语句
- 更好的扩展性： 在策略模式中扩展新的策略实现非常容易，只要增加新的策略实现类，然后在选择使用策略的地方选择使用这个新的策略实现就好了
- 客户必须了解每种策略的不同： 比如让客户端来选择具体使用哪一个策略，这就可能会让客户需要了解所有的策略，还要了解各种策略的功能和不同，这样才能做出正确的选择，而且这样也暴露了策略的具体实现
- 增加了对象数目： 由于策略模式把每个具体的策略实现都单独封装成为类，如果备选的策略很多的话，那么对象的数目就会很可观
- 只适合扁平的算法结构： 策略模式的一系列算法地位是平等的，是可以相互替换的，事实上构成了一个扁平的算法结构，也就是在一个策略接口下，有多个平等的策略算法，就相当于兄弟算法；而且在运行时刻只有一个算法被使用，这就限制了算法使用的层级，使用的时候不能嵌套使用
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