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java最常用的六种设计模式及举例
java最常用的六种设计模式及举例设计模式是在软件开发过程中经验总结的一种编码和设计方式，它们可以帮助我们更好地组织代码，提高代码的可维护性和可复用性。
下面是 Java 中最常用的六种设计模式及其举例：1. 单例模式：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。
典型的例子是 `ng.Runtime` 类，在整个 JVM 中只有一个运行时实例。
2. 工厂模式：工厂模式通过一个工厂类来创建其他类的对象，将对象的创建和使用分离，降低了代码的耦合度。
比如，`java.util.Calendar` 类使用了工厂模式来创建 `Calendar` 对象，其中的 `getInstance()` 方法返回一个 `Calendar` 实例。
3. 观察者模式：观察者模式定义了对象之间的一对多的依赖关系，当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象会收到通知并自动更新。
一个典型的例子是使用 `java.util.Observable` 类和 `java.util.Observer`接口进行监听和通知。
4. 装饰者模式：装饰者模式通过动态地将新功能附加到对象上，为对象提供了灵活的扩展方式，不需要修改原始对象的结构。
比如，`java.io` 包中的各种装饰者类可以用来扩展输入输出功能。
5. 策略模式：策略模式定义了一组算法，并将每个算法封装到可互换的对象中，使得算法的变化不会影响到使用算法的客户端。
一个常见的例子是使用 `parator` 接口来实现不同的比较策略。
6. 适配器模式：适配器模式将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口，使得原本不兼容的类可以一起工作。
比如，`java.util.Arrays` 类中的 `asList()` 方法返回的是一个适配器，可以将数组转换成 List。
通过学习这些设计模式，我们可以更好地组织和设计代码，提高代码的可读性和可维护性。
在实际的开发中，我们可以针对具体的需求选择合适的设计模式，并根据需要进行一定的修改和定制。
单例模式的原理和应用
单例模式的原理和应用1. 单例模式的概述单例模式是一种创建型设计模式，它的目的是保证一个类只能创建一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。
在某些情况下，例如需要管理全局资源或限制某个类的实例数量，单例模式是非常有用的。
2. 单例模式的实现原理单例模式的实现原理一般涉及以下几个关键步骤： - 将类的构造函数私有化，使其无法通过new关键字来直接创建类的实例。
- 在类内部创建一个静态私有成员变量，用于保存类的唯一实例。
- 提供一个静态公有方法，用于获取类的实例。
这个方法会在第一次被调用时创建实例，后续调用则直接返回已创建的实例。
3. 单例模式的应用场景单例模式常常应用于以下几种场景： - 线程池：一个程序中可能会有多个线程同时使用线程池，而线程池只需要被创建一次。
- 数据库连接池：由于数据库连接的创建通常开销较大，因此使用单例模式可以确保全局只有一个数据库连接池供程序使用。
- 日志记录器：程序中的不同类可能都需要向日志记录器写入日志，使用单例模式可以统一管理日志记录器的实例。
- 配置文件读取器：程序中的各个组件可能需要读取同一个配置文件，使用单例模式可以避免重复创建读取器实例。
4. 单例模式的实现方式4.1 饿汉式饿汉式是一种比较简单直接的实现方式，它在类加载时就创建了实例，并将该实例保存在静态变量中。
示例代码如下：public class Singleton {private static final Singleton instance = new Singleton();private Singleton() {// 私有构造函数}public static Singleton getInstance() {return instance;}}4.2 懒汉式懒汉式是一种延迟加载的实现方式，它在第一次调用获取实例的方法时才创建实例。
示例代码如下：public class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {// 私有构造函数}public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}}4.3 双重检查锁定双重检查锁定是一种在多线程环境下线程安全的懒汉式实现方式，它在第一次获取实例时才进行加锁操作，减少了锁粒度，提高了性能。
软件设计模式及应用
软件设计模式及应用软件设计模式是指在软件设计过程中，通过总结和归纳出现的实际问题及解决办法，提炼出的一套经验和规范化的解决方案模板。
设计模式旨在提高代码的可复用性、可扩展性和可维护性，同时也能够提高软件设计的灵活性和可靠性。
常见的软件设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式、代理模式、装饰器模式等。
下面以几个常见的设计模式为例，介绍其应用场景和具体实现方式。
1. 单例模式：单例模式是一种创建型设计模式，保证一个类只能实例化一个对象，并提供一个全局访问点。
在应用中，当需要一个全局唯一的对象时，可以使用单例模式来保证对象的唯一性。
例如，在某个系统中，需要记录系统日志，并将日志保存到一个文件中。
可以使用单例模式来创建一个全局唯一的日志记录器，以便在各个模块中都可以访问和使用该日志记录器。
单例模式的实现方式有多种，常见的有饿汉式和懒汉式。
饿汉式在类加载时就创建对象，并提供一个静态方法返回该对象；懒汉式在第一次调用时才创建对象，并提供一个静态方法返回该对象。
2. 工厂模式：工厂模式是一种创建型设计模式，将对象的创建和使用分离，通过一个工厂类来创建对象。
工厂模式可以隐藏对象的具体实现，提供一致的接口供调用方使用。
例如，假如有一个图表软件，可以创建不同类型的图表，如饼图、柱状图、折线图等。
可以使用工厂模式来创建图表对象，调用方通过工厂类来创建具体的图表对象，而无需关注图表对象的具体创建过程。
工厂模式可以根据不同的调用需求，提供不同的工厂类。
常见的工厂模式包括简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。
3. 观察者模式：观察者模式是一种行为型设计模式，建立对象之间的一对多关系，当一个对象的状态发生变化时，其他依赖该对象的对象都会收到通知并更新状态。
例如，在一个购物网站中，当用户下单购买商品时，需要通知库存管理系统和订单管理系统等进行相应的处理。
可以使用观察者模式，在用户下单时，通知相关的系统进行处理。
观察者模式由被观察者和观察者组成。
写一个简单的单例模式
单例模式单例模式(Singleton Pattern)是Java中最简单的设计模式之一。
这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。
这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
注意：•1、单例类只能有一个实例。
•2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
•3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
介绍意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。
何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。
如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。
关键代码：构造函数是私有的。
应用实例：1、一个党只能有一个主席。
2、Windows是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。
3、一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
优点：1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。
2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。
缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。
使用场景：1、要求生产唯一序列号。
2、WEB中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。
3、创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如I/O与数据库的连接等。
注意事项：getInstance()方法中需要使用同步锁synchronized (Singleton.class)防止多线程同时进入造成instance被多次实例化。
实现我们将创建一个SingleObject类。
单例模式在项目中的应用
单例模式在项目中的应用一、引言单例模式是一种常见的设计模式，在项目开发中具有广泛的应用。
它的主要目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局的访问点来获取该实例。
本文将介绍单例模式在项目中的应用，并探讨其优势和适用场景。
二、单例模式的定义与特点单例模式是一种创建型设计模式，它通过限制类的实例化次数为1，来确保只有一个实例存在。
它具有以下特点：1. 私有构造函数：单例类的构造函数被私有化，以防止外部代码创建该类的实例。
2. 静态变量：单例类中通常包含一个静态变量来保存唯一的实例。
3. 静态方法：通过静态方法获取该实例，确保全局唯一访问点。
三、单例模式在项目中的应用单例模式在项目开发中有许多实际应用，下面将介绍几个常见的应用场景。
1. 配置信息管理在项目中，通常会有一些配置信息需要全局访问，比如数据库连接信息、系统参数等。
使用单例模式可以将这些配置信息保存在一个单例类中，通过静态方法获取，避免在多个地方重复获取配置信息的操作。
2. 日志记录器在项目开发中，日志记录是非常重要的，可以帮助我们追踪和调试程序。
使用单例模式可以实现一个全局的日志记录器，所有的日志信息将统一保存在该实例中，方便查阅和管理。
3. 缓存管理在大型项目中，通常会使用缓存来提高系统性能。
单例模式可以用来实现缓存管理器，将缓存对象保存在单例类的静态变量中，通过静态方法进行访问和操作。
这样可以确保缓存对象的唯一性，避免重复创建和管理多个缓存实例。
4. 线程池在多线程编程中，线程池是一种常见的优化方式。
单例模式可以用来创建和管理线程池实例，确保线程池的唯一性和全局访问。
通过单例模式，可以方便地在项目中使用线程池，提高系统的并发处理能力。
5. 数据库连接池在使用数据库时，连接池是一种常见的技术，用于管理数据库连接的创建和回收。
单例模式可以用来实现数据库连接池，确保连接池的唯一性和全局访问。
通过单例模式，可以方便地在项目中使用数据库连接池，提高数据库操作的效率和性能。
软件研发中的设计模式与反模式
软件研发中的设计模式与反模式设计模式是软件开发中的重要概念，它提供了一种在特定情况下解决常见问题的可重用解决方案。
而反模式则是设计模式的反面，表示一种不良实践或错误的解决方案。
本文将探讨软件研发中的设计模式与反模式，并分析它们在实际应用中的优缺点。
一、设计模式1.单例模式单例模式是一种用于创建唯一实例的设计模式。
它通过限制类的实例化次数，确保系统中只存在一个实例。
这在需要共享资源或确保全局唯一性的场景下非常有用。
单例模式能够保证实例的唯一性，但也可能引发线程安全问题。
2.工厂模式工厂模式是创建对象的一种常用设计模式。
它通过将对象的实例化过程放在一个工厂类中，使用工厂方法来创建对象。
这样能够在系统中实现对象的解耦，提高代码的可复用性和可维护性。
工厂模式可以根据需求灵活地创建具体对象，并且可以轻松扩展新的产品线。
3.观察者模式观察者模式是一种对象间的一对多关系，当一个对象的状态发生改变时，其所有依赖对象都会得到通知并自动更新。
观察者模式可以降低对象之间的耦合性，使得对象之间的交互更加松散。
它在事件驱动的开发模式中特别常用，可以方便地实现消息的传递和处理。
4.策略模式策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装成单独的类，使得它们之间可以互相替换。
这样客户端就可以根据需求，选择不同的算法来解决问题。
策略模式通过松耦合的设计，提高了系统的灵活性和扩展性。
二、反模式1.过度工程反模式过度工程反模式指的是在项目开发中过度使用设计模式，导致代码过于复杂和难以维护。
设计模式并非银弹，不是适用于所有情况的最佳解决方案。
过度使用设计模式可能会增加系统的复杂性并降低开发效率。
2.单例滥用反模式单例滥用反模式指的是不恰当地使用单例模式，将不应该是单例的类强制成单例。
这会导致系统中存在大量的全局变量，违背了面向对象设计原则，降低了代码的可测试性和可维护性。
3.单一责任原则反模式单一责任原则反模式指的是一个类承担了太多的责任，违反了单一责任原则。
业务代码常见设计模式
业务代码常见设计模式常见的业务代码设计模式在软件开发中，设计模式是一种被广泛应用的解决问题的方法论。
设计模式提供了一套经过验证的解决方案，可以帮助开发人员更好地组织和管理代码。
在业务代码中，以下是一些常见的设计模式。
1. 单例模式单例模式是一种创建型模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
在业务代码中，单例模式常用于管理全局资源，例如数据库连接池或日志记录器。
通过单例模式，我们可以确保只有一个实例被创建，并且可以在整个应用程序中共享。
2. 工厂模式工厂模式是一种创建型模式，它提供了一种创建对象的接口，但具体的对象创建逻辑由子类决定。
在业务代码中，工厂模式常用于根据不同的条件创建不同的对象。
例如，一个订单管理系统可以使用工厂模式根据订单类型创建不同的订单对象。
3. 观察者模式观察者模式是一种行为型模式，它定义了一种一对多的依赖关系，使得当一个对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
在业务代码中，观察者模式常用于实现事件驱动的系统。
例如，一个电子商务网站可以使用观察者模式，在商品价格发生变化时通知所有关注该商品的用户。
4. 策略模式策略模式是一种行为型模式，它定义了一系列算法，并将每个算法封装在独立的类中，使它们可以互相替换。
在业务代码中，策略模式常用于根据不同的条件选择不同的算法。
例如，一个支付系统可以使用策略模式根据支付方式选择不同的支付策略。
5. 装饰器模式装饰器模式是一种结构型模式，它允许在不改变原始对象的情况下动态地添加功能。
在业务代码中，装饰器模式常用于给对象添加额外的行为。
例如，一个日志记录器可以使用装饰器模式在记录日志的同时添加时间戳。
6. 适配器模式适配器模式是一种结构型模式，它允许将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口。
在业务代码中，适配器模式常用于解决不兼容接口的问题。
例如，一个新的支付接口可以使用适配器模式来适配旧的支付系统。
7. 委托模式委托模式是一种行为型模式，它允许一个对象将某个任务委托给其他对象来完成。
单例模式和工厂模式应用场景
单例模式和工厂模式应用场景单例模式和工厂模式是软件设计中常用的两种设计模式。
它们各自有着不同的应用场景和优势，下面将分别介绍并举例说明。
首先是单例模式。
单例模式是一种创建型设计模式，它确保某个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个实例。
单例模式常用于需要共享资源的场景，以确保资源的一致性和节省系统资源。
单例模式的应用场景有很多，比如数据库连接池、线程池、日志记录器等。
举个例子，假设我们有一个日志记录器的类，我们希望在整个系统中只有一个实例来记录日志。
这时我们可以使用单例模式来实现，通过单例模式可以确保只有一个日志记录器的实例存在，从而避免了多个日志记录器实例带来的资源浪费和日志不一致的问题。
下面是单例模式的代码示例：```javapublic class Logger {private static Logger instance;private Logger() {// 私有化构造方法，防止外部实例化}public static synchronized Logger getInstance() {if (instance == null) {instance = new Logger();}return instance;}public void log(String message) {System.out.println("[Log] " + message);}}```在上述示例中，Logger类的构造方法被私有化，外部无法直接实例化该类。
通过getInstance()方法获取Logger类的实例，如果实例不存在，则创建一个实例；如果实例已存在，则直接返回该实例。
这样就确保了整个系统中只有一个Logger实例存在。
接下来是工厂模式。
工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种封装对象创建过程的方式，将对象的创建和使用解耦。
工厂模式可以根据不同的情况创建不同的对象，从而实现灵活的对象创建和管理。
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J I A N G S U U N I V E R S ITY 设计模式实验报告
实验名称：身份证号码
学院名称：
专业班级：
学生姓名：
学生学号：
指导教师姓名：
2016年4月13日
一、实验目的
掌握单例模式，深刻理解单例模式在实际程序中的运用，并能根据所给要求利用单例模式编写代码。
二、实验内容
在现实生活中，居民身份证号码具有唯一性，同一个人不允许有多个身份证号码，第一次申请身份证号码时分配一个新的身份证号码，如果今后因为遗失等原因补办时，还是使用原来的身份证号码，不会产生新的身份证号码。
现使用单例模式模拟该场景，设计类图并编程实现
三、实验要求
1.正确使用c#语言编写所需要的类和测试代码
2．使用单例模式实现
namespace third
{
class singleton
{
private static singleton instance=null;
private singleton()
{
Console.WriteLine();
}
public static singleton getinstance()
{
if (instance == null)
instance = new singleton();
return instance;
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
singleton no1 = singleton.getinstance();
singleton no2 = singleton.getinstance();
if (no1 == no2)
{ Console.WriteLine("新身份证号码与之前身份证号码相同"); } Console.Read();
}
}
}
五、实验结果
六、实验分析
在单例模式的实现过程中，用户需要注意：单例模式的目的是保证一个类有且仅有一个类，并提供一个访问它的全局访问点。
单例类拥有一个私有构造函数，确保用户无法通过new关键字直接实例化它。
除此之外，单例类还包含一个静态私有成员变量与静态公有的工厂方法，该工厂方法负责校验实例的存在性并实例化自己，然后存储在静态成员变量中，以确保只有一个实例被创建。