享元模式介绍享元模式(Flyweight Pattern)主要用于减少创建对象的数量,以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式,它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。
意图:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
主要解决:在有大量对象时,有可能会造成内存溢出,我们把其中共同的部分抽象出来,如果有相同的业务请求,直接返回在内存中已有的对象,避免重新创建。
何时使用: 1、系统中有大量对象。 2、这些对象消耗大量内存。 3、这些对象的状态大部分可以外部化。 4、这些对象可以按照内蕴状态分为很多组,当把外蕴对象从对象中剔除出来时,每一组对象都可以用一个对象来代替。 5、系统不依赖于这些对象身份,这些对象是不可分辨的。
如何解决:用唯一标识码判断,如果在内存中有,则返回这个唯一标识码所标识的对象。
关键代码:用 HashMap 存储这些对象。
应用实例: 1、JAVA 中的 String,如果有则返回,如果没有则创建一个字符串保存在字符串缓存池里面。 2、数据库的连接池。
优点:大大减少对象的创建,降低系统的内存,使效率提高。
缺点:提高了系统的复杂度,需 ...
外观模式概述定义:
又名门面模式,是一种通过为多个复杂的子系统提供一个一致的接口,而使这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口,外部应用程序不用关心内部子系统的具体的细节,这样会大大降低应用程序的复杂度,提高了程序的可维护性。
外观(Facade)模式是“迪米特法则”的典型应用
结构外观(Facade)模式包含以下主要角色:
外观(Facade)角色:为多个子系统对外提供一个共同的接口。
子系统(Sub System)角色:实现系统的部分功能,客户可以通过外观角色访问它。
示例类图
代码12345678910public class Light { public void on(){ System.out.println("打开电灯!"); } public void off(){ System.out.println("关闭电灯!"); }}
123456789public class TV ...
桥接模式概述 定义:将抽象与实现分离,使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现,从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。
结构桥接(Bridge)模式包含以下主要角色:
抽象化(Abstraction)角色 :定义抽象类,并包含一个对实现化对象的引用。
扩展抽象化(Refined Abstraction)角色 :是抽象化角色的子类,实现父类中的业务方法,并通过组合关系调用实现化角色中的业务方法。
实现化(Implementor)角色 :定义实现化角色的接口,供扩展抽象化角色调用。
具体实现化(Concrete Implementor)角色 :给出实现化角色接口的具体实现。
示例介绍视频播放器
需要开发一个跨平台视频播放器,可以在不同操作系统平台(如Windows、Mac、Linux等)上播放多种格式的视频文件,常见的视频格式包括RMVB、AVI、WMV等。该播放器包含了两个维度,适合使用桥接模式。
类图
代码123public interface VideoFile { void decode(String fileName);}
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装饰者模式简介在不改变现有对象结构的情况下,动态地给该对象增加一些职责(即增加其额外功能)的模式。
概述:例如下图,想要给ConcreteComponent动态拓展功能,一般使用继承此类,但是,如果是final修饰的类就无法拓展,增加的多的话,还有可能会造成类爆炸情况,这个时候我们就可以引入装饰者模式,需要继承共有接口并且聚合该接口,使其子类对其进行继承,此时便可以动态拓展目标被装饰者类功能。
结构装饰(Decorator)模式中的角色:
抽象构件(Component)角色 :定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象。
具体构件(Concrete Component)角色 :实现抽象构件,通过装饰角色为其添加一些职责。
抽象装饰(Decorator)角色 : 继承或实现抽象构件,并包含具体构件的实例,可以通过其子类扩展具体构件的功能。
具体装饰(ConcreteDecorator)角色 :实现抽象装饰的相关方法,并给具体构件对象添加附加的责任。
示例类图
代码123456789101112131415161718192021222324252627282930publ ...
适配器模式定义 将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。
适配器模式分为类适配器模式和对象适配器模式,前者类之间的耦合度比后者高,且要求程序员了解现有组件库中的相关组件的内部结构,所以应用相对较少些。
结构适配器模式(Adapter)包含以下主要角色:
目标(Target)接口:当前系统业务所期待的接口,它可以是抽象类或接口。
适配者(Adaptee)类:它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口。
适配器(Adapter)类:它是一个转换器,通过继承或引用适配者的对象,把适配者接口转换成目标接口,让客户按目标接口的格式访问适配者。
类适配器模式示例定义一个适配器类来实现当前系统的业务接口,同时又继承现有组件库中已经存在的组件。
代码12345public interface TFCard { String read(); void write(String msg);}
123456789101112public class TFCardImpl implements TFCa ...
代理模式概述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。
Java中的代理按照代理类生成时机不同又分为静态代理和动态代理。静态代理代理类在编译期就生成,而动态代理代理类则是在Java运行时动态生成。动态代理又有JDK代理和CGLib代理两种。
结构代理(Proxy)模式分为三种角色:
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。
静态代理示例现在使用一个案例来说明一下,代理的实现,例如火车站卖票,中间有黄牛卖票的例子
代码123public interface SellTicket { void sell();}
123456public class TrainStat ...
建造者模式概述将一个复杂对象的构建与表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
分离了部件的构造(由Builder来负责)和装配(由Director负责)。 从而可以构造出复杂的对象。这个模式适用于:某个对象的构建过程复杂的情况。
由于实现了构建和装配的解耦。不同的构建器,相同的装配,也可以做出不同的对象;相同的构建器,不同的装配顺序也可以做出不同的对象。也就是实现了构建算法、装配算法的解耦,实现了更好的复用。
建造者模式可以将部件和其组装过程分开,一步一步创建一个复杂的对象。用户只需要指定复杂对象的类型就可以得到该对象,而无须知道其内部的具体构造细节。
结构
抽象建造者类(Builder):这个接口规定要实现复杂对象的那些部分的创建,并不涉及具体的部件对象的创建。
具体建造者类(ConcreteBuilder):实现 Builder 接口,完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。在构造过程完成后,提供产品的实例。
产品类(Product):要创建的复杂对象。
指挥者类(Director):调用具体建造者来创建复杂对象的各个部分,在指导者中不涉及具体产品的信息,只负责 ...
原型模式结构
抽象原型类:规定了具体原型对象实现Clone方法
具体原型类:实现抽象原型类的Clone方法,他是可复制的对象
访问类:使用具体类型中的clone方法复制新的对象
类图:
深、浅克隆
浅克隆:创建一个新对象,新对象的属性和原来对象完全相同,对于非基本类型属性,仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。
深克隆:创建一个新对象,属性中引用的其他对象也会被克隆,不再指向原有对象地址。
示例克隆类实现Cloneable接口,重写**clone()**方法,创建对象时,调用该方法,就会生成一个地址不同的对象
代码12345678public class Dog implements Cloneable { @Override protected Dog clone() throws CloneNotSupportedException { System.out.println("克隆了一个狗对象"); return (Dog) super.clone(); }}
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BIO、NIO、AIOBIO简介同步并阻塞(传统阻塞型),服务器实现模式为一个连接一个线程,即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销
Java BIO 就是传统的 java io 编程,其相关的类和接口在 java.io
BIO(blocking I/O) : 同步阻塞,服务器实现模式为一个连接一个线程,即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销,可以通过线程池机制改善(实现多个客户连接服务器).
工作机制
服务器端启动一个 ServerSocket,注册端口,调用accpet方法监听客户端的Socket连接。
客户端启动 Socket 对服务器进行通信,默认情况下服务器端需要对每个客户 建立一个线程与之通讯
示例 网络编程的基本模型是Client/Server模型,也就是两个进程之间进行相互通信,其中服务端提供位置信(绑定IP地址和端口),客户端通过连接操作向服务端监听的端口地址发起连接请求,基于TCP协议下进行三次握手 ...