设计模式

  1. 单例模式的结构
    单例模式的主要角色如下。

    单例类:包含一个实例且能自行创建这个实例的类。
    访问类:使用单例的类。

其结构如图 1 所示。
单例模式的结构图
图片说明
图1 单例模式的结构图
2. 单例模式的实现
Singleton 模式通常有两种实现形式。
第 1 种:懒汉式单例
该模式的特点是类加载时没有生成单例,只有当第一次调用 getlnstance 方法时才去创建这个单例。代码如下:

public class LazySingleton
{
    private static volatile LazySingleton instance=null;    //保证 instance 在所有线程中同步
    private LazySingleton(){}    //private 避免类在外部被实例化
    public static synchronized LazySingleton getInstance()
    {
        //getInstance 方法前加同步
        if(instance==null)
        {
            instance=new LazySingleton();
        }
        return instance;
    }
}

注意:如果编写的是多线程程序,则不要删除上例代码中的关键字 volatile 和 synchronized,否则将存在线程非安全的问题。如果不删除这两个关键字就能保证线程安全,但是每次访问时都要同步,会影响性能,且消耗更多的资源,这是懒汉式单例的缺点。
第 2 种:饿汉式单例
该模式的特点是类一旦加载就创建一个单例,保证在调用 getInstance 方法之前单例已经存在了。

public class HungrySingleton
{
    private static final HungrySingleton instance=new HungrySingleton();
    private HungrySingleton(){}
    public static HungrySingleton getInstance()
    {
        return instance;
    }
}

饿汉式单例在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用,以后不再改变,所以是线程安全的,可以直接用于多线程而不会出现问题。

代理模式的定义与特点

代理模式的定义:由于某些原因需要给某对象提供一个代理以控制对该对象的访问。这时,访问对象不适合或者不能直接引用目标对象,代理对象作为访问对象和目标对象之间的中介。

代理模式的主要优点有:

代理模式在客户端与目标对象之间起到一个中介作用和保护目标对象的作用;
代理对象可以扩展目标对象的功能;
代理模式能将客户端与目标对象分离,在一定程度上降低了系统的耦合度;

其主要缺点是:

在客户端和目标对象之间增加一个代理对象,会造成请求处理速度变慢;
增加了系统的复杂度;

代理模式的结构与实现
代理模式的结构比较简单,主要是通过定义一个继承抽象主题的代理来包含真实主题,从而实现对真实主题的访问,下面来分析其基本结构和实现方法。

  1. 模式的结构
    代理模式的主要角色如下。

    抽象主题(Subject)类:通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象实现的业务方法。
    真实主题(Real Subject)类:实现了抽象主题中的具体业务,是代理对象所代表的真实对象,是最终要引用的对象。
    代理(Proxy)类:提供了与真实主题相同的接口,其内部含有对真实主题的引用,它可以访问、控制或扩展真实主题的功能。

其结构图如图 1 所示。
图片说明
代理模式的结构图
图1 代理模式的结构图
2. 模式的实现
代理模式的实现代码如下:

package proxy;
public class ProxyTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Proxy proxy=new Proxy();
        proxy.Request();
    }
}
//抽象主题
interface Subject
{
    void Request();
}
//真实主题
class RealSubject implements Subject
{
    public void Request()
    {
        System.out.println("访问真实主题方法...");
    }
}
//代理
class Proxy implements Subject
{
    private RealSubject realSubject;
    public void Request()
    {
        if (realSubject==null)
        {
            realSubject=new RealSubject();
        }
        preRequest();
        realSubject.Request();
        postRequest();
    }
    public void preRequest()
    {
        System.out.println("访问真实主题之前的预处理。");
    }
    public void postRequest()
    {
        System.out.println("访问真实主题之后的后续处理。");
    }
}

程序运行的结果如下:

访问真实主题之前的预处理。
访问真实主题方法...
访问真实主题之后的后续处理。