java 设计模式项目中实战

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mob64ca12d652c7 2024-09-03 04:08:46 ©著作权

文章标签 设计模式 java 代码示例 文章分类 Java 后端开发

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Java设计模式项目实战

在Java开发中，设计模式提供了一套解决常见问题的标准方法，帮助开发者更高效地编写可维护和扩展的代码。在这篇文章中，我们将探讨几个常见的设计模式，同时给出相应的代码示例，帮助理解这些模式在实际项目中的应用。

一、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。在某些情况下，例如配置管理或数据库连接池，单例模式显得尤为重要。

代码示例

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

说明

在这个示例中，Singleton类的构造函数是私有的，因此外部无法直接实例化。通过getInstance方法，我们可以在需要的时候获取到这个单一实例。

二、观察者模式

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，以便当一个对象状态变化时，所有依赖于它的对象都会被自动通知并更新。这个模式在事件处理和消息传递的场景中非常常见。

代码示例

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

interface Observer {
    void update(String message);
}

class ConcreteObserver implements Observer {
    private String name;

    public ConcreteObserver(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + " received: " + message);
    }
}

class Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void notifyObservers(String message) {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

说明

Observer是观察者接口，ConcreteObserver是其具体实现。Subject类维护了一个观察者列表，并在状态变化时通知所有观察者。

关系图

erDiagram
    Observer {
        +update(message: String)
    }
    ConcreteObserver {
        +name: String
    }
    Subject {
        +addObserver(observer: Observer)
        +notifyObservers(message: String)
    }
    Observer ||--o{ ConcreteObserver : observes
    Subject ||--o{ Observer : notifies

三、策略模式

策略模式允许定义一系列算法，并将每个算法封装起来，让它们可以相互替换。这个模式使得算法的变化不会影响到使用算法的客户。

代码示例

interface Strategy {
    int doOperation(int num1, int num2);
}

class Addition implements Strategy {
    public int doOperation(int num1, int num2) {
        return num1 + num2;
    }
}

class Subtraction implements Strategy {
    public int doOperation(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}

class Context {
    private Strategy strategy;

    public Context(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public int executeStrategy(int num1, int num2) {
        return strategy.doOperation(num1, num2);
    }
}