23种设计模式总结与分析override1

1 单例模式
- 1.1 饿汉式
- 1.2 静态方法
- 1.3 懒汉式
- 1.4 懒汉式加锁
- 1.5 给类加锁(错误方法)
- 1.6 双重检查
- 1.7 静态内部类方法(完美)
- 1.8 枚举类
2 Factory(工厂)模式
- 抽象工厂
3 Strategy(策略)模式(接口与实现)
4 Facade 门面(外观)模式
5 Mediator(中介/调停者)模式
6 Decorator(装饰)模式

1 单例模式

有些时候,我们只需要新建实例,该实例通过继承与多态创建各种不一样的场景实例对象,该类提供了一种访问其唯一的实例对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象,这样也可以保证JVM线程安全。单例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Spring的Bean工厂和Manager中,单例模式就得到了广泛使用

1.1 饿汉式

饿汉式是单例模式中最简单也是最实用的方法,故名起义,该方法就像一个饿汉一样,只要有食物(新的类加载至内存),饿汉就要吃进去(实例化),宝成了1

/*** 饿汉式* 类加载到内存后，就实例化一个单例，JVM保证线程安全* 简单实用，推荐使用！* 唯一缺点：不管用到与否，类装载时就完成实例化* Class.forName("")* （话说你不用的，你装载它干啥）*/
public class Mgr01 {private static final Mgr01 INSTANCE = new Mgr01();private Mgr01() {};public static Mgr01 getInstance() {return INSTANCE;}public void m() {System.out.println("m");}// 通过主方法验证是不是只实例化了一个对象public static void main(String[] args) {Mgr01 m1 = Mgr01.getInstance();Mgr01 m2 = Mgr01.getInstance();System.out.println(m1 == m2);}
}

两个实例对象相等,是一个相同的实例。

1.2 静态方法

public class SingletonModule02 {private static final SingletonModule02 INSTANCE;static {INSTANCE = new SingletonModule02();}private SingletonModule02(){};public static SingletonModule02 getInstance(){return INSTANCE;}public void m(){System.out.println("m");}public static void main(String[] args) {SingletonModule02 m1 = SingletonModule02.getInstance();SingletonModule02 m2 = SingletonModule02.getInstance();System.out.println(m1 == m2);}
}

和饿汉式一样, 只是实例值的初始化变成了静态代码块

1.3 懒汉式

懒汉式就是此方法并不主动初始化实例对象,同时将构造方法设置为private,只有当前类可以访问,只有当调用获取实例的方法判断实例对象为空时,才初始化该实例对象。但是,此方法在多线程的时候会出现较大问题，有多个线程执行时,会一起判断实例是否为空,这时就会新建出不同的实例,一下代码可以验证

public class SingletonModule03 {private static SingletonModule03 INSTANCE;private SingletonModule03(){};public static SingletonModule03 getInstance() throws InterruptedException {if (INSTANCE == null){Thread.sleep(1);INSTANCE = new SingletonModule03();}return INSTANCE;}public void m(){System.out.println("m");}public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 100; i++){new Thread(() ->{try {//获取当前实例的哈希码,不一样的实例哈希码不同System.out.println(SingletonModule03.getInstance().hashCode());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}).start();}}
}

可以看到实例的哈希码并不同,不是一个实例,所以懒汉式在多个线程运行实例时是有缺陷的

1.4 懒汉式加锁

应对上面的多线程初始化实例问题,最容易想到的方法就是加锁

public class Mgr04 {private static Mgr04 INSTANCE;private Mgr04() {}public static synchronized Mgr04 getInstance() {if (INSTANCE == null) {try {Thread.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}INSTANCE = new Mgr04();}return INSTANCE;}public void m() {System.out.println("m");}public static void main(String[] args) {for(int i=0; i<100; i++) {new Thread(()->{System.out.println(Mgr04.getInstance().hashCode());}).start();}}
}

通过给getInstance方法加锁,达到线程安全的目的,但上锁会带来线程阻塞,导致程序运行效率下降

1.5 给类加锁(错误方法)

public class Mgr05 {private static Mgr05 INSTANCE;private Mgr05() {}public static Mgr05 getInstance() {if (INSTANCE == null) {//妄图通过减小同步代码块的方式提高效率，然后不可行synchronized (Mgr05.class) {try {Thread.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}INSTANCE = new Mgr05();}}return INSTANCE;}public void m() {System.out.println("m");}public static void main(String[] args) {for(int i=0; i<100; i++) {new Thread(()->{System.out.println(Mgr05.getInstance().hashCode());}).start();}}
}

在判空方法里只有当没有实例对象时,给该类加锁

但是测试发现,创建的都不是同一个实例对象。这是为何??? 主要原因还是在判断实例为空后,后面的操作都不是原子操作,有可能不同的线程拿到不同的锁创建不同的实例对象

1.6 双重检查

针对上述问题,又对程序进行改进,加入双重检测机制

public class Mgr06 {private static volatile Mgr06 INSTANCE; //JITprivate Mgr06() {}public static Mgr06 getInstance() {if (INSTANCE == null) {//双重检查synchronized (Mgr06.class) {if(INSTANCE == null) {try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}INSTANCE = new Mgr06();}}}return INSTANCE;}public void m() {System.out.println("m");}public static void main(String[] args) {for(int i=0; i<100; i++) {new Thread(()->{System.out.println(Mgr06.getInstance().hashCode());}).start();}}
}

在给类上锁后,再进行一次判空操作,避免创建新的实例对象

1.7 静态内部类方法(完美)

比饿汉式还要完美、精辟的代码

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