Java的几种设计模式,java面试题,java基础笔试题,BAT

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Java的几种设计模式,java面试题,java基础笔试题,BAT

 

java的设计模式大体上分为三大类:

 

  •  

  • 创建型模式(5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(7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(11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。

     

设计模式遵循的原则有6个:

1、开闭原则(Open Close Principle)

对扩展开放,对修改关闭

2、里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)

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。

3、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)

这个是开闭原则的基础,对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

使用多个隔离的借口来降低耦合度。

5、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)

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(Composite Reuse Principle)

原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。继承实际上破坏了类的封装性,超类的方法可能会被子类修改。

1. 工厂模式(Factory Method)

常用的工厂模式是静态工厂,利用static方法,作为一种类似于常见的工具类Utils等辅助效果,一般情况下工厂类不需要实例化。

 

复制代码

 

interface food{}

class A implements food{}

class B implements food{}

class C implements food{}


public class StaticFactory {


    private StaticFactory(){}

    

    public static food getA(){  return new A(); }

    public static food getB(){  return new B(); }

    public static food getC(){  return new C(); }

}

class Client{

    //客户端代码只需要将相应的参数传入即可得到对象

    //用户不需要了解工厂类内部的逻辑。

    public void get(String name){

        food x = null ;

        if ( name.equals("A")) {

            x = StaticFactory.getA();

        }else if ( name.equals("B")){

            x = StaticFactory.getB();

        }else {

            x = StaticFactory.getC();

        }

    }

}

 

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2. 抽象工厂模式(Abstract Factory)

一个基础接口定义了功能,每个实现接口的子类就是产品,然后定义一个工厂接口,实现了工厂接口的就是工厂,这时候,接口编程的优点就出现了,我们可以新增产品类(只需要实现产品接口),只需要同时新增一个工厂类,客户端就可以轻松调用新产品的代码。

抽象工厂的灵活性就体现在这里,无需改动原有的代码,毕竟对于客户端来说,静态工厂模式在不改动StaticFactory类的代码时无法新增产品,如果采用了抽象工厂模式,就可以轻松的新增拓展类。

实例代码:

 

复制代码

 

interface food{}

class A implements food{}

class B implements food{}

interface produce{ food get();}

class FactoryForA implements produce{

    @Override

    public food get() {

        return new A();

    }

}

class FactoryForB implements produce{

    @Override

    public food get() {

        return new B();

    }

}

public class AbstractFactory {

    public void ClientCode(String name){

        food x= new FactoryForA().get();

        x = new FactoryForB().get();

    }

}

 

复制代码

 

3. 单例模式(Singleton)

在内部创建一个实例,构造器全部设置为private,所有方法均在该实例上改动,在创建上要注意类的实例化只能执行一次,可以采用许多种方法来实现,如Synchronized关键字,或者利用内部类等机制来实现。

 

复制代码

 

public class Singleton {

    private Singleton(){}

    private static class SingletonBuild{

        private static Singleton value = new Singleton();

    }

    public Singleton getInstance(){  return  SingletonBuild.value ;}

    

}

 

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4.建造者模式(Builder)

在了解之前,先假设有一个问题,我们需要创建一个学生对象,属性有name,number,class,sex,age,school等属性,如果每一个属性都可以为空,也就是说我们可以只用一个name,也可以用一个school,name,或者一个class,number,或者其他任意的赋值来创建一个学生对象,这时该怎么构造?

难道我们写6个1个输入的构造函数,15个2个输入的构造函数.......吗?这个时候就需要用到Builder模式了。给个例子,大家肯定一看就懂:

 

复制代码

 

public class Builder {

    static class Student{

        String name = null ;

        int number = -1 ;

        String sex = null ;

        int age = -1 ;

        String school = null ;


     //构建器,利用构建器作为参数来构建Student对象

        static class StudentBuilder{

            String name = null ;

            int number = -1 ;

            String sex = null ;

            int age = -1 ;

            String school = null ;

            public StudentBuilder setName(String name) {

                this.name = name;

                return  this ;

            }

            public StudentBuilder setNumber(int number) {

                this.number = number;

                return  this ;

            }

            public StudentBuilder setSex(String sex) {

                this.sex = sex;

                return  this ;

            }

            public StudentBuilder setAge(int age) {

                this.age = age;

                return  this ;

            }

            public StudentBuilder setSchool(String school) {

                this.school = school;

                return  this ;

            }

            public Student build() {

                return new Student(this);

            }

        }

        public Student(StudentBuilder builder){

            this.age = builder.age;

            this.name = builder.name;

            this.number = builder.number;

            this.school = builder.school ;

            this.sex = builder.sex ;

        }

    }

    public static void main( String[] args ){

        Student a = new Student.StudentBuilder().setAge(13).setName("LiHua").build();

        Student b = new Student.StudentBuilder().setSchool("sc").setSex("Male").setName("ZhangSan").build();

    }

}

 

复制代码

 

5. 原型模式(Protype)

原型模式就是讲一个对象作为原型,使用clone()方法来创建新的实例。

 

复制代码

 

public class Prototype implements Cloneable{

    private String name;

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    @Override

    protected Object clone()   {

        try {

            return super.clone();

        } catch (CloneNotSupportedException e) {

            e.printStackTrace();

        }finally {

            return null;

        }

    }

    public static void main ( String[] args){

        Prototype pro = new Prototype();

        Prototype pro1 = (Prototype)pro.clone();

    }

}

 

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此处使用的是浅拷贝,关于深浅拷贝,大家可以另行查找相关资料。

6.适配器模式(Adapter)

适配器模式的作用就是在原来的类上提供新功能。主要可分为3种:

  •  

  • 类适配:创建新类,继承源类,并实现新接口,例如

     

    class  adapter extends oldClass  implements newFunc{}

     

     

  • 对象适配:创建新类持源类的实例,并实现新接口,例如

     

    class adapter implements newFunc { private oldClass oldInstance ;}

     

     

  • 接口适配:创建新的抽象类实现旧接口方法。例如

     

    abstract class adapter implements oldClassFunc { void newFunc();}

     

     

7.装饰模式(Decorator)

给一类对象增加新的功能,装饰方法与具体的内部逻辑无关。例如:

 

复制代码

 

interface Source{ void method();}

public class Decorator implements Source{

    private Source source ;

    public void decotate1(){

        System.out.println("decorate");

    }

    @Override

    public void method() {

        decotate1();

        source.method();

    }

}

 

复制代码

 

8.代理模式(Proxy)

客户端通过代理类访问,代理类实现具体的实现细节,客户只需要使用代理类即可实现操作。

这种模式可以对旧功能进行代理,用一个代理类调用原有的方法,且对产生的结果进行控制。

 

复制代码

 

interface Source{ void method();}

class OldClass implements Source{

    @Override

    public void method() {

    }

}

class Proxy implements Source{

    private Source source = new OldClass();

    void doSomething(){}

    @Override

    public void method() {

        new Class1().Func1();

        source.method();

        new Class2().Func2();

        doSomething();

    }

}

 

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9.外观模式(Facade)

为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,定义一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。这句话是百度百科的解释,有点难懂,但是没事,看下面的例子,我们在启动停止所有子系统的时候,为它们设计一个外观类,这样就可以实现统一的接口,这样即使有新增的子系统subSystem4,也可以在不修改客户端代码的情况下轻松完成。

 

复制代码

 

public class Facade {

    private subSystem1 subSystem1 = new subSystem1();

    private subSystem2 subSystem2 = new subSystem2();

    private subSystem3 subSystem3 = new subSystem3();

    

    public void startSystem(){

        subSystem1.start();

        subSystem2.start();

        subSystem3.start();

    }

    

    public void stopSystem(){

        subSystem1.stop();

        subSystem2.stop();

        subSystem3.stop();

    }

}

 

复制代码

 

10.桥接模式(Bridge)

这里引用下http://www.runoob.com/design-pattern/bridge-pattern.html的例子。Circle类将DrwaApi与Shape类进行了桥接,代码:

 

复制代码

 

interface DrawAPI {

    public void drawCircle(int radius, int x, int y);

}

class RedCircle implements DrawAPI {

    @Override

    public void drawCircle(int radius, int x, int y) {

        System.out.println("Drawing Circle[ color: red, radius: "

                + radius +", x: " +x+", "+ y +"]");

    }

}

class GreenCircle implements DrawAPI {

    @Override

    public void drawCircle(int radius, int x, int y) {

        System.out.println("Drawing Circle[ color: green, radius: "

                + radius +", x: " +x+", "+ y +"]");

    }

}

abstract class Shape {

    protected DrawAPI drawAPI;

    protected Shape(DrawAPI drawAPI){

        this.drawAPI = drawAPI;

    }

    public abstract void draw();

}

class Circle extends Shape {

    private int x, y, radius;

    public Circle(int x, int y, int radius, DrawAPI drawAPI) {

        super(drawAPI);

        this.x = x;

        this.y = y;

        this.radius = radius;

    }

    public void draw() {

        drawAPI.drawCircle(radius,x,y);

    }

}

//客户端使用代码

Shape redCircle = new Circle(100,100, 10, new RedCircle());

Shape greenCircle = new Circle(100,100, 10, new GreenCircle());

redCircle.draw();

greenCircle.draw();

 

复制代码

 

11.组合模式(Composite)

组合模式是为了表示那些层次结构,同时部分和整体也可能是一样的结构,常见的如文件夹或者树。举例:

 

复制代码

 

abstract class component{}

class File extends  component{ String filename;}

class Folder extends  component{

    component[] files ;  //既可以放文件File类,也可以放文件夹Folder类。Folder类下又有子文件或子文件夹。

    String foldername ;

    public Folder(component[] source){ files = source ;}

    

    public void scan(){

        for ( component f:files){

            if ( f instanceof File){

                System.out.println("File "+((File) f).filename);

            }else if(f instanceof Folder){

                Folder e = (Folder)f ;

                System.out.println("Folder "+e.foldername);

                e.scan();

            }

        }

    }

    

}

 

复制代码

 

12.享元模式(Flyweight)

使用共享对象的方法,用来尽可能减少内存使用量以及分享资讯。通常使用工厂类辅助,例子中使用一个HashMap类进行辅助判断,数据池中是否已经有了目标实例,如果有,则直接返回,不需要多次创建重复实例。

 

复制代码

 

abstract class flywei{ }

public class Flyweight extends flywei{

    Object obj ;

    public Flyweight(Object obj){

        this.obj = obj;

    }

}

class  FlyweightFactory{

    private HashMap<Object,Flyweight> data;

    public FlyweightFactory(){ data = new HashMap<>();}

    public Flyweight getFlyweight(Object object){

        if ( data.containsKey(object)){

            return data.get(object);

        }else {

            Flyweight flyweight = new Flyweight(object);

            data.put(object,flyweight);

            return flyweight;

        }

    }

}

 

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转载:https://www.cnblogs.com/zhaojinyan/p/9401010.html
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