Java中的设计模式实战指南

Java中的设计模式实战指南

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引言

设计模式是软件开发中常用的解决方案模板，它们提供了一种可复用的设计思路，帮助我们解决各种常见的软件设计问题。在Java开发中，设计模式发挥着至关重要的作用，可以提高代码的可维护性、可扩展性和可重用性。本文将介绍一些常见的设计模式，并通过实战示例演示它们在Java中的应用。

单例模式

单例模式是一种创建型模式，它确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。在Java中，单例模式常用于管理全局状态或共享资源。例如，数据库连接池和日志记录器通常使用单例模式来保证全局唯一性。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

工厂模式

工厂模式是一种创建型模式，它用于封装对象的创建过程，将对象的创建和使用分离开来。在Java中，工厂模式常用于创建对象，尤其是创建复杂对象或者需要隐藏具体实现的情况下。

public interface Shape {
    void draw();
}

public class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
    }
}

public class Square implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Inside Square::draw() method.");
    }
}

public class ShapeFactory {
    public Shape getShape(String shapeType) {
        if (shapeType == null) {
            return null;
        }
        if (shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")) {
            return new Rectangle();
        } else if (shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")) {
            return new Square();
        }
        return null;
    }
}

观察者模式

观察者模式是一种行为型模式，它定义了对象之间的一种一对多的依赖关系，使得当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。在Java中，观察者模式常用于事件驱动的编程和GUI开发中。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    public void attach(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void notifyAllObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }
}

public abstract class Observer {
    protected Subject subject;

    public abstract void update();
}

public class ConcreteObserver extends Observer {
    public ConcreteObserver(Subject subject) {
        this.subject = subject;
        this.subject.attach(this);
    }

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("Observer is notified");
    }
}