Spring学习之设计模式

一、什么是设计模式?

设计模式(Design pattern)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。毫无疑问,设计模式于己于他人于系统都是多赢的,设计模式使代码编制真正工程化,设计模式是软件工程的基石,如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题,每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应,每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的核心解决方案,这也是它能被广泛应用的原因。

二、设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类:

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。

其实还有两类:并发型模式和线程池模式。用一个图片来整体描述一下:

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三、设计模式的六大原则

1、开闭原则(OpenClose Principle)

开闭原则就是说对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是:为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类,后面的具体设计中我们会提到这点。

2、里氏代换原则(LiskovSubstitution Principle)

里氏代换原则(Liskov SubstitutionPrinciple LSP)面向对象设计的基本原则之一。里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对-原则的补充。实现-原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。——From Baidu 百科

3、依赖倒转原则(DependenceInversion Principle)

这个是开闭原则的基础,具体内容:真对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则(InterfaceSegregation 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。

5、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)

为什么叫最少知道原则,就是说:一个实体应当尽量少的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(CompositeReuse Principle)

原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。

四、此篇文章只记录单例模式、工厂模式、代理模式

4.1、单例模式

单例保证一个对象JVM中只能有一个实例,常见单例懒汉式、饿汉式

 什么是懒汉式,就是需要的才会去实例化,线程不安全。

 什么是饿汉式,就是当class文件被加载的时候,初始化,天生线程安全。

4.1.1、单例模式的写法

懒汉式代码

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饿汉式代码

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结论:相比来说懒汉模式比较节约内存,但是懒汉模式是线程不安全的,代码效率表饿汉模式低、效率也比饿汉模式低

4.2、工厂模式

实现创建者和调用者分离

简单工厂模式

第一新建蔬菜接口

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第二步新建土豆类实现蔬菜接口

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第三步创建**类实现蔬菜接口

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第三步新建一个蔬菜实体类

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第四步调用实现

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4.3、代理模式

通过代理控制对象的访问,可以详细访问某个对象的方法,在这个方法调用处理,或调用后处理。既(AOP微实现)  ,AOP核心技术面向切面编程。

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4.3.1、代理的应用场景

安全代理可以屏蔽真实角色

远程代理远程调用代理类RMI

延迟加载先加载轻量级代理类,真正需要在加载真实

4.3.2、代理分类

静态代理(静态定义代理类)

动态代理(动态生成代理类)

Jdk自带动态代理

Cglib 、javaassist(字节码操作库)

4.3.3、静态代理

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4.3.4、jdk动态代理

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4.3.5、CGLIB动态代理

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4.3.6、CGLIB与JDK动态代理区别

jdk动态代理是由Java内部的反射机制来实现的,cglib动态代理底层则是借助asm来实现的。总的来说,反射机制在生成类的过程中比较高效,而asm在生成类之后的相关执行过程中比较高效(可以通过将asm生成的类进行缓存,这样解决asm生成类过程低效问题)。还有一点必须注意:jdk动态代理的应用前提,必须是目标类基于统一的接口。如果没有上述前提,jdk动态代理不能应用。

注:asm其实就是java字节码控制.