设计模式在我们日常的软件开发中无处不在,它们帮助我们编写更易扩展、更具可读性的代码。
今天结合我实际工作场景和源码实例,跟大家一起聊聊工作中最常用的8种设计模式,希望对你会有所帮助。
基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序,支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能
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项目地址:https://github.com/YunaiV/ruoyi-vue-pro
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视频教程:https://doc.iocoder.cn/video/
单例模式确保一个类只有一个实例,通常用于管理共享资源,如配置、缓存、线程池等。
代码实现:双重检查锁
这是单例模式的标准写法,既保证线程安全,又避免性能损耗。
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
JDK 中的应用:
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java.lang.Runtime.getRuntime()
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Spring 中的应用:
Spring 的
Bean
默认是单例模式。可以通过
@Scope("prototype")
将其改为多例。
基于 Spring Cloud Alibaba + Gateway + Nacos + RocketMQ + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序,支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能
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项目地址:https://github.com/YunaiV/yudao-cloud
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视频教程:https://doc.iocoder.cn/video/
工厂模式用于封装对象的创建逻辑,特别是当类实例化过程复杂时,可以降低耦合度。
代码实现:简单工厂
以支付系统为例,不同支付方式需要不同的对象。
public class PaymentFactory {
public static Payment createPayment(String type) {
switch (type) {
case "AliPay":
return new AliPay();
case "WeChatPay":
return new WeChatPay();
default:
throw new IllegalArgumentException("Unknown payment type");
}
}
}
JDK 中的应用:
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java.util.Calendar.getInstance()
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javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory.newInstance()
Spring 中的应用:
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BeanFactory
和
ApplicationContext
都是工厂模式的体现。
策略模式将不同算法封装为独立类,并允许在运行时选择不同的策略。
代码实现:促销策略
以电商促销为例,支持满减、打折等多种策略。
public interface PromotionStrategy {
void applyPromotion();
}
public class DiscountStrategy implements PromotionStrategy {
@Override
public void applyPromotion() {
System.out.println("Applying discount...");
}
}
public class PromotionContext {
private PromotionStrategy strategy;
public PromotionContext(PromotionStrategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
public void executePromotion() {
strategy.applyPromotion();
}
}
JDK 中的应用:
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java.util.Comparator
是典型的策略模式。
Spring 中的应用:
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事务管理(
TransactionManager
),支持编程式和声明式事务。
代理模式通过代理对象控制对目标对象的访问,常用于权限控制、日志记录等场景。
代码实现:静态代理
模拟对一个服务的权限控制。
public interface Service {
void execute();
}
public class RealService implements Service {
@Override
public void execute() {
System.out.println("Executing real service...");
}
}
public class ServiceProxy implements Service {
private RealService realService;
@Override
public void execute() {
System.out.println("Checking permissions...");
if (realService == null) {
realService = new RealService();
}
realService.execute();
}
}
JDK 中的应用:
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动态代理
java.lang.reflect.Proxy
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Spring 中的应用:
观察者模式定义一对多的依赖,当一个对象状态变化时,所有依赖它的对象都会收到通知。
代码实现:事件通知
模拟微博用户的粉丝通知。
public interface Observer {
void update(String message);
}
public class User implements Observer {
private String name;
public User(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update(String message) {
System.out.println(name + " received message: " + message);
}
}
public class Weibo {
private List observers = new ArrayList<>();
public void follow(Observer observer) {
observers.add(observer);
}
public void post(String message) {
for (Observer observer : observers) {
observer.update(message);
}
}
}
JDK 中的应用:
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java.util.Observer
和
java.util.Observable
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javax.swing.event.ChangeListener
Spring 中的应用:
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ApplicationEvent
和
ApplicationListener
是典型实现。
装饰器模式在不改变原始类的基础上,动态扩展其功能。
代码实现:咖啡加料
模拟一个咖啡订单系统,可以动态加料。
public interface Coffee {
String getDescription();
double getCost();
}
public class SimpleCoffee implements Coffee {
@Override
public String getDescription() {
return "Simple Coffee";
}
@Override
public double getCost() {
return 5.0;
}
}
public class MilkDecorator implements Coffee {
private Coffee coffee;
public MilkDecorator(Coffee coffee) {
this.coffee = coffee;
}
@Override
public String getDescription() {
return coffee.getDescription() + ", Milk";
}
@Override
public double getCost() {
return coffee.getCost() + 1.5;
}
}
JDK 中的应用:
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java.io.BufferedInputStream
和
java.io.BufferedOutputStream
Spring 中的应用:
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BeanPostProcessor
用于动态修改 Bean 的行为。
模板方法模式定义一个算法的骨架,把具体的实现留给子类。
代码实现:任务执行模板
模拟定时任务的执行流程。
public abstract class Task {
public