Java和Scala学习日记3

1. 设计模式的类型

解析：

（1）创建型模式：这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式，而不是使用new运算符直接实例化对象。这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。

• 工厂模式（Factory Pattern）
• 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
• 单例模式（Singleton Pattern）
• 建造者模式（Builder Pattern）
• 原型模式（Prototype Pattern）
  

（2）结构型模式：这些设计模式关注类和对象的组合。继承概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能方式。

• 适配器模式（Adapter Pattern）
• 桥接模式（Bridge Pattern）
• 过滤器模式（Filter、Criteria Pattern）
• 组合模式（Composite Pattern）
• 装饰器模式（Decorator Pattern）
• 外观模式（Facade Pattern）
• 享元模式（Flyweight Pattern）
• 代理模式（Proxy Pattern）
  

（3）行为型模式：这些设计模式特别关注对象之间的通信。

• 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）
• 命令模式（Command Pattern）
• 解释器模式（Interpreter Pattern）
• 迭代器模式（Iterator Pattern）
• 中介者模式（Mediator Pattern）
• 备忘录模式（Memento Pattern）
• 观察者模式（Observer Pattern）
• 状态模式（State Pattern）
• 空对象模式（Null Object Pattern）
• 策略模式（Strategy Pattern）
• 模板模式（Template Pattern）
• 访问者模式（Visitor Pattern）

（4）J2EE模式：这些设计模式特别关注表示层。这些模式是由Sun Java Center鉴定的。

• MVC 模式（MVC Pattern）
• 业务代表模式（Business Delegate Pattern）
• 组合实体模式（Composite Entity Pattern）
• 数据访问对象模式（Data Access Object Pattern）
• 前端控制器模式（Front Controller Pattern）
• 拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）
• 服务定位器模式（Service Locator Pattern）
• 传输对象模式（Transfer Object Pattern）
  

设计模式之间的关系，如下所示：

2. 工厂模式

解析：创建一个Shape接口和实现Shape接口的实体类（Circle，Square，Rectangle），然后定义工厂类ShapeFactory。FactoryPatternDemo演示类使用ShapeFactory获取Shape对象，它将向ShapeFactory传递信息（CIRCLE/RECTANGLE/SQUARE），以便获取它所需对象的类型。如下所示：

说明：复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别只需要通过new就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。

3. 抽象工厂模式

解析：创建Shape和Color接口和实现这些接口的实体类，然后创建抽象工厂类AbstractFactory。接着定义工厂类

ShapeFactory和ColorFactory，这两个工厂类都是扩展了AbstractFactory。然后创建一个工厂创造器/生成器类FactoryProducer。AbstractFactoryPatternDemo演示类使用 FactoryProducer来获取AbstractFactory对象。它将向AbstractFactory传递形状信息Shape（CIRCLE/RECTANGLE/SQUARE），以便获取它所需对象的类型。同时它还向AbstractFactory传递颜色信息Color（RED/GREEN/BLUE），以获取它所需对象的类型。如下所示：

说明：抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其它工厂，该超级工厂又称为其它工厂的工厂，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。在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

4. 单例模式   

解析：创建SingleObject类，它有它的私有构造函数和本身一个静态实例。SingleObject类提供一个静态方法，供外界获取它的静态实例。SingletonPatternDemo演示类用SingleObject类获取SingleObject对象。如下所示：

说明：单例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。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。

（1）单例模式之懒汉式（线程不安全）

解析：是否Lazy初始化：是；是否多线程安全：否；实现难度：易。如下所示：

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

（2）单例模式之懒汉式（线程安全）

解析：是否Lazy初始化：是；是否多线程安全：是；实现难度：易。如下所示：

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

（3）单例模式之饿汉式

解析：是否Lazy初始化：否；是否多线程安全：是；实现难度：易。如下所示：

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

（4）单例模式之双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）

解析：JDK版本：JDK1.5起；是否Lazy初始化：是；是否多线程安全：是；实现难度：较复杂。如下所示：

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {  
        synchronized (Singleton.class) {  
        if (singleton == null) {  
            singleton = new Singleton();  
        }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}  

（5）单例模式之登记式/静态内部类

解析：是否Lazy初始化：是；是否多线程安全：是；实现难度：一般。如下所示：  

public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
    return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}   

（6）单例模式之枚举

解析：JDK版本：JDK1.5起；是否Lazy初始化：否；是否多线程安全：是；实现难度：易。如下所示：

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    }  
}  

说明：通常，不建议使用第（1）种和第（2）种懒汉方式，建议使用第（3）种饿汉方式。只有在要明确实现lazy 

loading效果时，才会使用第（5）种登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第（6）种枚举方式。如果有其它特殊的需求，可以考虑使用第（4）种双检锁方式。

参考文献：

[1] 设计模式：http://www.runoob.com/design-pattern/design-pattern-tutorial.html