Java设计模式应用 Java实现23种设计模式的代码示例

设计模式应用是为了解决编程中常见问题,提升代码可维护性与扩展性,1.策略模式用于动态切换算法,如电商折扣策略;2.工厂模式封装对象创建,适用于动态生成不同数据库连接;3.单例模式确保全局唯一实例,适合配置管理器等场景;设计模式强调架构复用而非单纯代码复用,掌握需结合实践,避免过度设计。

Java设计模式应用 Java实现23种设计模式的代码示例

Java设计模式应用?简单来说,就是用前辈们总结出来的经验,解决我们编程中遇到的各种常见问题,让代码更优雅、可维护、可扩展。而这23种设计模式,就是工具箱里最常用的工具。

Java设计模式应用 Java实现23种设计模式的代码示例

直接上代码示例,别跟我说理论,直接看怎么用!

策略模式:让算法可以灵活切换

策略模式的核心在于定义一系列算法,并将每一个算法封装起来,使它们可以相互替换。这使得算法可以在客户端独立于其使用而变化。

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Java设计模式应用 Java实现23种设计模式的代码示例

// 策略接口interface Strategy {    int execute(int a, int b);}// 具体策略:加法class ConcreteStrategyAdd implements Strategy {    @Override    public int execute(int a, int b) {        return a + b;    }}// 具体策略:减法class ConcreteStrategySubtract implements Strategy {    @Override    public int execute(int a, int b) {        return a - b;    }}// 环境类class Context {    private Strategy strategy;    public Context(Strategy strategy) {        this.strategy = strategy;    }    public int executeStrategy(int a, int b) {        return strategy.execute(a, b);    }}// 使用示例public class StrategyExample {    public static void main(String[] args) {        Context context = new Context(new ConcreteStrategyAdd());        System.out.println("10 + 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));        context = new Context(new ConcreteStrategySubtract());        System.out.println("10 - 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));    }}

这个例子展示了如何使用策略模式来动态地选择加法或减法运算。 想象一下,如果你的电商系统需要根据不同的用户等级应用不同的折扣策略,策略模式就非常适合了。

工厂模式:创建对象的最佳实践

工厂模式提供了一种创建对象的接口,但允许子类决定实例化哪个类。 它将对象的创建过程封装起来,使得客户端代码无需关心具体的对象创建细节。

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// 抽象产品接口interface Product {    void display();}// 具体产品 Aclass ConcreteProductA implements Product {    @Override    public void display() {        System.out.println("Product A");    }}// 具体产品 Bclass ConcreteProductB implements Product {    @Override    public void display() {        System.out.println("Product B");    }}// 抽象工厂interface Factory {    Product createProduct();}// 具体工厂 Aclass ConcreteFactoryA implements Factory {    @Override    public Product createProduct() {        return new ConcreteProductA();    }}// 具体工厂 Bclass ConcreteFactoryB implements Factory {    @Override    public Product createProduct() {        return new ConcreteProductB();    }}// 使用示例public class FactoryExample {    public static void main(String[] args) {        Factory factoryA = new ConcreteFactoryA();        Product productA = factoryA.createProduct();        productA.display();        Factory factoryB = new ConcreteFactoryB();        Product productB = factoryB.createProduct();        productB.display();    }}

这个例子展示了如何使用工厂模式来创建不同的产品。 如果你需要根据配置动态地创建不同类型的数据库连接,工厂模式会让你事半功倍。

单例模式:确保只有一个实例

单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。 这在需要共享资源或控制资源访问时非常有用。

public class Singleton {    private static Singleton instance;    private Singleton() {        // 私有构造函数,防止外部实例化    }    public static Singleton getInstance() {        if (instance == null) {            synchronized (Singleton.class) {                if (instance == null) {                    instance = new Singleton();                }            }        }        return instance;    }    public void doSomething() {        System.out.println("Singleton is doing something.");    }    public static void main(String[] args) {        Singleton singleton = Singleton.getInstance();        singleton.doSomething();    }}

这里使用了双重检查锁机制来保证线程安全。 想象一下,你的应用需要一个全局唯一的配置管理器,单例模式就能派上用场。

为什么需要设计模式?代码复用还不够吗?

代码复用当然重要,但设计模式不仅仅是代码复用,它更关注的是架构层面的复用。设计模式提供的是一种解决问题的思路和框架,让你在面对相似问题时,能够快速找到合适的解决方案,并在此基础上进行定制。 就像盖房子,砖头可以复用,但设计图纸更重要。

掌握设计模式需要多久?

这取决于你的基础和学习方法。 如果你已经有一定的编程经验,并且愿意花时间去理解和实践,那么掌握常用的设计模式并不需要太长时间。 关键在于理解设计模式背后的思想,而不是死记硬背代码。 我个人建议是,先从常用的几个模式入手,比如单例、工厂、策略、观察者等,然后逐步深入学习其他模式。 实践是最好的老师,多在项目中应用,才能真正掌握设计模式。

设计模式会不会过度设计?

会的。过度设计是真实存在的风险。 重要的是要根据实际情况选择合适的设计模式,而不是为了使用设计模式而使用设计模式。 记住,设计模式是为了解决问题,而不是为了炫技。 简单来说,YAGNI (You Ain’t Gonna Need It) 原则同样适用于设计模式。 不要过度设计,只在需要的时候才引入设计模式。

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