浅谈几个设计模式

亚米鸭的故事汇
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设计模式

设计模式是一套被反复使用的、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重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

即：设计模式就是面向对象设计里面 对反复出现问题的一种解决方案。

分类

总共有 23 种设计模式。这些模式可以分为三大类：创建型模式（Creational Patterns）、结构型模式（Structural Patterns）、行为型模式（Behavioral Patterns）

创建型模式

提供在创建对象的同时，隐藏创建逻辑的方式，而不是直接new

包括

  • 工厂模式（Factory Pattern）
  • 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
  • 单例模式（Singleton Pattern）
  • 建造者模式（Builder Pattern）
  • 原型模式（Prototype Pattern）

结构型模式

关注类和对象组合，用来组合接口和定义组合对象获得新功能

包括：

  • 适配器模式（Adapter Pattern）
  • 桥接模式（Bridge Pattern）
  • 过滤器模式（Filter、Criteria Pattern）
  • 组合模式（Composite Pattern）
  • 装饰器模式（Decorator Pattern）
  • 外观模式（Facade Pattern）
  • 享元模式（Flyweight Pattern）
  • 代理模式（Proxy Pattern）

行为型模式

关注对象之间通信

包括

  • 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）
  • 命令模式（Command Pattern）
  • 解释器模式（Interpreter Pattern）
  • 迭代器模式（Iterator Pattern）
  • 中介者模式（Mediator Pattern）
  • 备忘录模式（Memento Pattern）
  • 观察者模式（Observer Pattern）
  • 状态模式（State Pattern）
  • 空对象模式（Null Object Pattern）
  • 策略模式（Strategy Pattern）
  • 模板模式（Template Pattern）
  • 访问者模式（Visitor Pattern）

J2EE

关注表示层

包括

  • MVC 模式（MVC Pattern）
  • 业务代表模式（Business Delegate Pattern）
  • 组合实体模式（Composite Entity Pattern）
  • 数据访问对象模式（Data Access Object Pattern）
  • 前端控制器模式（Front Controller Pattern）
  • 拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）
  • 服务定位器模式（Service Locator Pattern）
  • 传输对象模式（Transfer Object Pattern)

设计模式六大原则

  1. 开闭原则：对拓展开发，对修改关闭
  2. 里氏代换原则：任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现
  3. 依赖倒转原则：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。
  4. 接口隔离原则：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是：降低类之间的耦合度
  5. 最少知道原则：一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。
  6. 合成复用原则:尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

工厂模式

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。

比如你想要一个电脑，你不需要知道电脑内部怎么连接，只需要知道，你要一个电脑。

优点：扩展性好

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖

在进行数据库访问时候，当不知道系统最后采用哪一种，以及数据库会变化时候，使用

实现：定义一个类实现一个接口，并重写方法，创建一个工程，生成实体类对象，通过工厂传递对象

interface Computer {
    public  void run();
}

class ComputerA implements Computer {

    public void run(){

        System.out.println("电脑1");
    }
}

class ComputerB implements Computer {
    public void run(){
        System.out.println("电脑2");
    }

}

工厂
class Factory {
    public Computer createComputer(String name)
    {
        if (name.equalsIgnoreCase("ComputerA")) {
            return new ComputerA();
        }
        else if (name.equalsIgnoreCase("ComputerB")) {
            return new ComputerB();
        }
        return null;
    }
}

class SimpleFactoryClient{
    public static void main(String[] args) {
        Factory factory = new Factory();
       Computer Computer1= factory.createComputer("ComputerA"); //给个名，工厂就生产
        Computer1.run();
       Computer Computer2= factory.createComputer("ComputerB");
        Computer2.run();
    
    }
}

单例模式

这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

注意：

  • 1、单例类只能有一个实例。
  • 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
  • 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。 参考文章：单例设计模式 - 掘金 (juejin.cn)

桥接模式-Java数据库连接库JDBC用的设计模式

桥我们大家都熟悉，顾名思义就是用来将河的两岸联系起来的。而此处的桥是用来将两个独立的结构联系起来，而这两个被联系起来的结构可以独立的变化，所有其他的理解只要建立在这个层面上就会比较容易。

UML图如下

image.png

在不使用Spring、Hibernate等第三方库的情况下，直接通过原生JDBC API连接MySQL数据库，则有如下示例代码：

Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");  
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://<host>:<port>/<database>");
  • Class.forName()方法

该方法将返回与给定字符串名的类或接口相关联的java.lang.Class类对象，用于在程序运行时的某个时刻，由客户端调用，动态加载该类或该接口到当前线程中

  • com.mysql.cj.jdbc.Driver类

MySQL将具体的java.sql.Driver接口的实现放到了NonRegisteringDriver中，com.mysql.cj.jdbc.Driver类仅包含一段静态代码，具体类图如下：

  • DriverManager类

由上面的分析可得，Class.forName()方法调用后，com.mysql.cj.jdbc.Driver类被加载，并执行static 静态代码段，将com.mysql.cj.jdbc.Driver类实例注册到DriverManager中。然后，客户端会调用DriverManager.getConnection()方法获取一个Connection数据库连接实例

  • Connection接口

Connection代表和特定数据库的连接会话，能够执行SQL语句并在连接的上下文中返回执行结果 以上述JDBC在MySQL中的简略类图为例，抽象化部分有Driver接口和Connection接口，实现化部分有DriverManager。对于不同的数据库，Driver接口和Connection接口都有自己独特的实现类

关于jdbc是策略模式还是桥接模式

我看网上有很多答案，但是这个题是我在牛客刷到的，我不太了解策略模式，但是我觉得从设计的目的来看，JDBC采用的并不是策略模式，在一段程序中数据库驱动并不存在频繁地相互替换（策略模式中，一个类的行为或其算法可以在运行时更改。）

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