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设计模式理解：单例模式+工厂模式+建设者模式+原型模式

news 2025/7/23 17:01:42

迪米特法则：Law of Demeter, LoD, 最少知识原则LKP
如果两个软件实体无须直接通信，那么就不应当发生直接的相互调用，可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度，提高模块的相对独立性。
所以，在运用迪米特法则时要注意以下 6 点。

在类的划分上，应该创建弱耦合的类。类与类之间的耦合越弱，就越有利于实现可复用的目标。
在类的结构设计上，尽量降低类成员的访问权限。
在类的设计上，优先考虑将一个类设置成不变类。
在对其他类的引用上，将引用其他对象的次数降到最低。
不暴露类的属性成员，而应该提供相应的访问器（set 和 get 方法）。
谨慎使用序列化（Serializable）功能。

创建型模式：工厂模式、抽象工厂模式、生成器模式、原型模式、单例模式
结构型模式：适配器、桥接、组合、装饰器、外观、享元、代理

单件模式 Singleton Pattern

要求一个类有且仅有一个实例，并提供了一个全局的访问点，在同一时刻只能被一个线程所访问。
特点：

单件类只能有一个实例；
单件类必须自身创建唯一实例；
单件类必须给所有其他对象提供唯一实例。

https://www.cnblogs.com/libingql/archive/2012/12/01/2797532.html

实现要点：

单件类有一个私有的无参构造函数，防止被其他类实例化；
单件类不能被继承；
单件类使用静态变量保存单实例的引用；
单件类使用公有静态方法获取单一实例的引用，如果实例为null则创建一个。

实现方式

使用类的内部类（线程安全）推荐

public class Singleton_04 {private static class SingletonHolder {private static Singleton_04 instance = new Singleton_04();}private Singleton_04() {}public static Singleton_04 getInstance() {return SingletonHolder.instance;}
}

双重锁校验（线程安全）

public class Singleton_05 {private static Singleton_05 instance;private Singleton_05() {}public static Singleton_05 getInstance(){if(null != instance) return instance;synchronized (Singleton_05.class){if (null == instance){instance = new Singleton_05();}}return instance;}
}

双重锁的方式是方法级锁的优化，减少了部分获取实例的耗时。

CAS AtomicReference（线程安全）
枚举单例

public enum Singleton_07 {INSTANCE;public void test(){System.out.println("hi~");}
}
// 使用：
Singleton_07.INSTANCE.test();

工厂模式

举例
impl是各自的实现都继承了ICommodity接口。StoreFactory中通过参数控制调用不同实例。
在这里插入图片描述

优点：

避免创建者与具体的产品逻辑耦合；
满足单一职责，每个业务逻辑的实现都在自己所属的类中完成；
满足开闭原则，无需更改使用调用方就可以在程序中引入新的产品类型

缺点：
可能会有非常多的子类 → 应使用其他模式进行优化

抽象工厂模式

抽象工厂是一个中心工厂，可以创建其他工厂的模式。

抽象工厂模式要解决的问题是：在一个产品族，存在多个不同类型的产品（Redis集群、操作系统）的情况下，如何选择接口的问题。

比如原有一个单机Redis，随着业务的发展，有了更健壮的Redis集群A和B（分别提供不同的接口和方法），需要把Redis升级但不能影响目前系统的运行。
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建设者模式

将多个简单对象一步步地组装构建出一个复杂对象。

将一个复杂的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。（因为每个组装中可以选用不同的原料、元件）

举例：修改前
在这里插入图片描述
Matter.java主要保证所有的装修材料可以按照统一标准进行获取。其他类都实现了Matter接口。这样在使用时需要很多个if else。修改后：

IMenu是接口类，DecorationPackageMenu实现了IMenu接口，是填充器，
Builder建造者类具体的各种组装。
在这里插入图片描述
DecorationPackageMenu类里有一个List list，一个price，一个area，一个grade（装修等级）
，所以添加matter（组装）的同时可以计算价格和面积啥的，也就可以打印单子了。（以往这些是放在各个类的）。

Builder类只是调用DecorationPackageMenu类中的方法实现组装而已。