java框架设计模式详解

Java 框架广泛使用设计模式，包括：工厂模式：创建对象而不指定其具体类；单例模式：确保一个类只有一个实例；建造者模式：逐步构建复杂对象；观察者模式：对象订阅事件并收到通知。

Java 框架设计模式详解

简介

设计模式是一组可重用的解决方案，用于解决常见编程问题。在 Java 框架中，这些模式广泛用于简化应用程序的架构并提高其可靠性和灵活性。本文将探讨一些重要的 Java 框架设计模式，并提供实战案例作为参考。

工厂模式

工厂模式提供了一种创建对象而不指定其具体类的机制。这允许应用程序在不了解底层类的情况下创建对象，从而提高了灵活性。

实战案例：

public class ShapeFactory {
    public Shape getShape(String shapeType) {
        if (shapeType.equals("rectangle")) {
            return new Rectangle();
        } else if (shapeType.equals("circle")) {
            return new Circle();
        }
        return null;
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ShapeFactory factory = new ShapeFactory();
        Shape shape = factory.getShape("rectangle");
        shape.draw();
    }
}

单例模式

单例模式确保一个类只有一个实例。这个实例可以在整个应用程序中轻松访问，非常适合存储全局状态数据或处理并发性。

实战案例：

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

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton1 = Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton1 == singleton2); // true
    }
}

建造者模式

建造者模式允许通过逐步构建复杂对象来分离对象的创建和表示。它提供了灵活性，可以创建各种具有不同配置的对象。

实战案例：

public class PizzaBuilder {
    private String crust;
    private List<String> toppings;
    public PizzaBuilder withCrust(String crust) {
        this.crust = crust;
        return this;
    }
    public PizzaBuilder withTopping(String topping) {
        toppings.add(topping);
        return this;
    }
    public Pizza build() {
        return new Pizza(crust, toppings);
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        PizzaBuilder builder = new PizzaBuilder();
        Pizza pizza = builder.withCrust("thin").withTopping("cheese").withTopping("pepperoni").build();
        System.out.println(pizza);
    }
}

观察者模式

观察者模式允许对象订阅事件，当事件发生时收到通知。这种模式广泛用于实现松散耦合、响应事件的应用程序。

实战案例：

public interface Subject {
    void attach(Observer observer);
    void detach(Observer observer);
    void notifyAll();
}

public interface Observer {
    void update();
}

public class ConcreteSubject implements Subject {
    private List<Observer> observers;
    private int state;
    public void setSubjectState(int state) {
        this.state = state;
        notifyAll();
    }
    @Override
    public void notifyAll() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }
}

public class ConcreteObserverA implements Observer {
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("Observer A notified.");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        ConcreteObserverA observerA = new ConcreteObserverA();
        subject.attach(observerA);
        subject.setSubjectState(10);
    }
}