常用设计模式汇总

单例模式：

即一个应用程序中，某个类的实例对象只有一个，你没有办法去new，因为构造器是被private修饰的，一般通过其get方法获取到他们的实例。

懒汉写法（线程不安全）

publicclassSingleton{ privatestaticSingletonsingleton; privateSingleton(){ } publicstaticSingletongetInstance(){ if(singleton==null){ singleton=newSingleton(); } returnsingleton; } }

懒汉式写法（线程安全）

publicclassSingleton{ privatestaticSingletoninstance; privateSingleton(){} publicstaticsynchronizedSingletongetInstance(){ if(instance==null){ instance=newSingleton(); } returninstance; } }

饿汉式写法

publicclassSingleton{ privatestaticSingletoninstance=newSingleton(); privateSingleton(){} publicstaticSingletongetInstance(){ returninstance; } }

静态内部类

publicclassSingleton{ privatestaticclassSingletonHolder{ privatestaticfinalSingletonINSTANCE=newSingleton(); } privateSingleton(){} publicstaticfinalSingletongetInstance(){ returnSingletonHolder.INSTANCE; } }

枚举

这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象，可谓是很坚强的壁垒啊，不过，个人认为由于1.5中才加入enum特性，用这种方式写不免让人感觉生疏。

publicenumSingleton{ INSTANCE; publicvoidwhateverMethod(){ } }

双重校验锁

publicclassSingleton{ privatevolatilestaticSingletonsingleton; privateSingleton(){} publicstaticSingletongetSingleton(){ if(singleton==null){ synchronized(Singleton.class){ if(singleton==null){ singleton=newSingleton(); } } } returnsingleton; } }

实际应用场景：

在Spring中创建的Bean实例默认都是单例模式存在的。

Windows的Task Manager（任务管理器）就是很典型的单例模式（这个很熟悉吧），想想看，是不是呢，你能打开两个windows task manager吗？不信你自己试试看哦~

windows的Recycle Bin（回收站）也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例。

网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。

应用程序的日志应用，一般都何用单例模式实现，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。

观察者模式：

对象间一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

给你举个栗子：假设有三个人，小美（女，22），小王和小李。小美很漂亮，小王和小李是两个程序猿，时刻关注着小美的一举一动。有一天，小美说了一句：“谁来陪我打游戏啊。”

这句话被小王和小李听到了，结果乐坏了，蹭蹭蹭，没一会儿，小王就冲到小美家门口了，在这里，小美是被观察者，小王和小李是观察者，被观察者发出一条信息，然后观察者们进行相应的处理，看代码：

publicinterfacePerson{ //小王和小李通过这个接口可以接收到小美发过来的消息 voidgetMessage(Strings); }

这个接口相当于小王和小李的电话号码，小美发送通知的时候就会拨打getMessage这个电话，拨打电话就是调用接口，看不懂没关系，先往下看

publicclassLaoWangimplementsPerson{ privateStringname="小王"; publicLaoWang(){ } @Override publicvoidgetMessage(Strings){ System.out.println(name+"接到了小美打过来的电话，电话内容是："+s); } } publicclassLaoLiimplementsPerson{ privateStringname="小李"; publicLaoLi(){ } @Override publicvoidgetMessage(Strings){ System.out.println(name+"接到了小美打过来的电话，电话内容是：->"+s); } }

代码很简单，我们再看看小美的代码：

publicclassXiaoMei{ Listlist=newArrayList(); publicXiaoMei(){ } publicvoidaddPerson(Personperson){ list.add(person); } //遍历list，把自己的通知发送给所有暗恋自己的人 publicvoidnotifyPerson(){ for(Personperson:list){ person.getMessage("你们过来吧，谁先过来谁就能陪我一起玩儿游戏!"); } } }

我们写一个测试类来看一下结果对不对

publicclassTest{ publicstaticvoidmain(String[]args){ XiaoMeixiao_mei=newXiaoMei(); LaoWanglao_wang=newLaoWang(); LaoLilao_li=newLaoLi(); //小王和小李在小美那里都注册了一下 xiao_mei.addPerson(lao_wang); xiao_mei.addPerson(lao_li); //小美向小王和小李发送通知 xiao_mei.notifyPerson(); } }

实际应用场景：

场景描述：

以购票为核心业务(此模式不限于该业务)，但围绕购票会产生不同的其他逻辑，如：

购票后记录文本日志

购票后记录数据库日志

购票后发送短信

购票送抵扣卷、兑换卷、积分
-其他各类活动等

传统解决方案:

在购票逻辑等类内部增加相关代码，完成各种逻辑。

存在问题：

1、一旦某个业务逻辑发生改变，如购票业务中增加其他业务逻辑，需要修改购票核心文件、甚至购票流程。

2、日积月累后，文件冗长，导致后续维护困难。

存在问题原因主要是程序的"紧密耦合"，使用观察模式将目前的业务逻辑优化成"松耦合"，达到易维护、易修改的目的，同时也符合面向接口编程的思想。

观察者模式典型实现方式：

定义2个接口：观察者（通知）接口、被观察者（主题）接口

定义2个类，观察者对象实现观察者接口、主题类实现被观者接口

主题类注册自己需要通知的观察者

主题类某个业务逻辑发生时通知观察者对象，每个观察者执行自己的业务逻辑。

装饰者模式

对已有的业务逻辑进一步的封装，使其增加额外的功能，如Java中的IO流就使用了装饰者模式，用户在使用的时候，可以任意组装，达到自己想要的效果。

举个栗子，我想吃三明治，首先我需要一根大大的香肠，我喜欢吃奶油，在香肠上面加一点奶油，再放一点蔬菜，最后再用两片面包夹一下，很丰盛的一顿午饭，营养又健康。那我们应该怎么来写代码呢？首先，我们需要写一个Food类，让其他所有食物都来继承这个类，看代码：

publicclassFood{ privateStringfood_name; publicFood(){ } publicFood(Stringfood_name){ this.food_name=food_name; } publicStringmake(){ returnfood_name; }; }

代码很简单，我就不解释了，然后我们写几个子类继承它：

//面包类 publicclassBreadextendsFood{ privateFoodbasic_food; publicBread(Foodbasic_food){ this.basic_food=basic_food; } publicStringmake(){ returnbasic_food.make()+"+面包"; } } //奶油类 publicclassCreamextendsFood{ privateFoodbasic_food; publicCream(Foodbasic_food){ this.basic_food=basic_food; } publicStringmake(){ returnbasic_food.make()+"+奶油"; } } //蔬菜类 publicclassVegetableextendsFood{ privateFoodbasic_food; publicVegetable(Foodbasic_food){ this.basic_food=basic_food; } publicStringmake(){ returnbasic_food.make()+"+蔬菜"; } }

这几个类都是差不多的，构造方法传入一个Food类型的参数，然后在make方法中加入一些自己的逻辑，如果你还是看不懂为什么这么写，不急，你看看我的Test类是怎么写的，一看你就明白了

publicclassTest{ publicstaticvoidmain(String[]args){ Foodfood=newBread(newVegetable(newCream(newFood("香肠")))); System.out.println(food.make()); } }

看到没有，一层一层封装，我们从里往外看：最里面我new了一个香肠，在香肠的外面我包裹了一层奶油，在奶油的外面我又加了一层蔬菜，最外面我放的是面包，是不是很形象，哈哈~ 这个设计模式简直跟现实生活中一摸一样，看懂了吗？

实际应用场景：

如上述一样，不同的人，选择的搭配不同，对应价格也不相同，若是应用传统方式你会发现这里四种配料就要写十几种实现类了，那如果我们的配料是二十几种或者三十几种呢，那么使用继承这种 方式肯定会使我们的子类爆炸。

通过不同的组合以Food food = new Bread(new Vegetable(new Cream(new Food("香肠"))));形式更加简化，结构更加清楚的方式展现。

优点：

把类中的装饰功能从类中搬除，可以简化原来的类

可以把类的 核心职责和装饰功能区分开来，结构清晰 明了并且可以去除相关类的重复的装饰逻辑。

适配器模式

将两种完全不同的事物联系到一起，就像现实生活中的变压器。假设一个手机充电器需要的电压是20V，但是正常的电压是220V，这时候就需要一个变压器，将220V的电压转换成20V的电压，这样，变压器就将20V的电压和手机联系起来了。

publicclassTest{ publicstaticvoidmain(String[]args){ Phonephone=newPhone(); VoltageAdapteradapter=newVoltageAdapter(); phone.setAdapter(adapter); phone.charge(); } } //手机类 classPhone{ publicstaticfinalintV=220;//正常电压220v，是一个常量 privateVoltageAdapteradapter; //充电 publicvoidcharge(){ adapter.changeVoltage(); } publicvoidsetAdapter(VoltageAdapteradapter){ this.adapter=adapter; } } //变压器 classVoltageAdapter{ //改变电压的功能 publicvoidchangeVoltage(){ System.out.println("正在充电..."); System.out.println("原始电压："+Phone.V+"V"); System.out.println("经过变压器转换之后的电压:"+(Phone.V-200)+"V"); } }

适配器模式应用场景

类适配器与对象适配器的使用场景一致，仅仅是实现手段稍有区别，二者主要用于如下场景：

想要使用一个已经存在的类，但是它却不符合现有的接口规范，导致无法直接去访问，这时创建一个适配器就能间接去访问这个类中的方法。

我们有一个类，想将其设计为可重用的类（可被多处访问），我们可以创建适配器来将这个类来适配其他没有提供合适接口的类。

以上两个场景其实就是从两个角度来描述一类问题，那就是要访问的方法不在合适的接口里，一个从接口出发（被访问），一个从访问出发（主动访问）。

接口适配器使用场景：

想要使用接口中的某个或某些方法，但是接口中有太多方法，我们要使用时必须实现接口并实现其中的所有方法，可以使用抽象类来实现接口，并不对方法进行实现（仅置空），然后我们再继承这个抽象类来通过重写想用的方法的方式来实现。这个抽象类就是适配器。

工厂模式

简单工厂模式：一个抽象的接口，多个抽象接口的实现类，一个工厂类，用来实例化抽象的接口

//抽象产品类 abstractclassCar{ publicvoidrun(); publicvoidstop(); } //具体实现类 classBenzimplementsCar{ publicvoidrun(){ System.out.println("Benz开始启动了。。。。。"); } publicvoidstop(){ System.out.println("Benz停车了。。。。。"); } } classFordimplementsCar{ publicvoidrun(){ System.out.println("Ford开始启动了。。。"); } publicvoidstop(){ System.out.println("Ford停车了。。。。"); } } //工厂类 classFactory{ publicstaticCargetCarInstance(Stringtype){ Carc=null; if("Benz".equals(type)){ c=newBenz(); } if("Ford".equals(type)){ c=newFord(); } returnc; } } publicclassTest{ publicstaticvoidmain(String[]args){ Carc=Factory.getCarInstance("Benz"); if(c!=null){ c.run(); c.stop(); }else{ System.out.println("造不了这种汽车。。。"); } } }

工厂方法模式：有四个角色，抽象工厂模式，具体工厂模式，抽象产品模式，具体产品模式。不再是由一个工厂类去实例化具体的产品，而是由抽象工厂的子类去实例化产品

//抽象产品角色 publicinterfaceMoveable{ voidrun(); } //具体产品角色 publicclassPlaneimplementsMoveable{ @Override publicvoidrun(){ System.out.println("plane...."); } } publicclassBroomimplementsMoveable{ @Override publicvoidrun(){ System.out.println("broom....."); } } //抽象工厂 publicabstractclassVehicleFactory{ abstractMoveablecreate(); } //具体工厂 publicclassPlaneFactoryextendsVehicleFactory{ publicMoveablecreate(){ returnnewPlane(); } } publicclassBroomFactoryextendsVehicleFactory{ publicMoveablecreate(){ returnnewBroom(); } } //测试类 publicclassTest{ publicstaticvoidmain(String[]args){ VehicleFactoryfactory=newBroomFactory(); Moveablem=factory.create(); m.run(); } }

抽象工厂模式：与工厂方法模式不同的是，工厂方法模式中的工厂只生产单一的产品，而抽象工厂模式中的工厂生产多个产品

//抽象工厂类 publicabstractclassAbstractFactory{ publicabstractVehiclecreateVehicle(); publicabstractWeaponcreateWeapon(); publicabstractFoodcreateFood(); } //具体工厂类，其中Food,Vehicle，Weapon是抽象类， publicclassDefaultFactoryextendsAbstractFactory{ @Override publicFoodcreateFood(){ returnnewApple(); } @Override publicVehiclecreateVehicle(){ returnnewCar(); } @Override publicWeaponcreateWeapon(){ returnnewAK47(); } } //测试类 publicclassTest{ publicstaticvoidmain(String[]args){ AbstractFactoryf=newDefaultFactory(); Vehiclev=f.createVehicle(); v.run(); Weaponw=f.createWeapon(); w.shoot(); Fooda=f.createFood(); a.printName(); } }

工厂模式例子很多，我大概说一下上面三种的特点：

简单工厂模式：每次扩展时，需要添加一个类，并修改工厂类代码，给get方法添加一条分支。

工厂方法模式：它与简单工厂的区别就在于有多个工厂，每个工厂只专注生产一种产品，当需要修改获取的产品时，只需要修改所访问的工厂就行。

抽象工厂模式：每次扩展时，需要添加1个类，并添加1个对应工厂。既是优点（扩展灵活，不需要修改旧的类）又是缺点（总是要编写新工厂）。

代理模式（proxy）

有两种，静态代理和动态代理。先说静态代理，很多理论性的东西我不讲，我就算讲了，你们也看不懂。什么真实角色，抽象角色，代理角色，委托角色。。。乱七八糟的，我是看不懂。

之前学代理模式的时候，去网上翻一下，资料一大堆，打开链接一看，基本上都是给你分析有什么什么角色，理论一大堆，看起来很费劲，不信的话你们可以去看看，我是看不懂他们在说什么。咱不来虚的，直接用生活中的例子说话。

注意：我这里并不是否定理论知识，我只是觉得有时候理论知识晦涩难懂，喜欢挑刺的人一边去，你是来学习知识的，不是来挑刺的

到了一定的年龄，我们就要结婚，结婚是一件很麻烦的事情，（包括那些被父母催婚的）。有钱的家庭可能会找司仪来主持婚礼，显得热闹，洋气～好了，现在婚庆公司的生意来了，我们只需要给钱，婚庆公司就会帮我们安排一整套结婚的流程。

整个流程大概是这样的：家里人催婚->男女双方家庭商定结婚的黄道即日->找一家靠谱的婚庆公司->在约定的时间举行结婚仪式->结婚完毕

婚庆公司打算怎么安排婚礼的节目，在婚礼完毕以后婚庆公司会做什么，我们一概不知。。。别担心，不是黑中介，我们只要把钱给人家，人家会把事情给我们做好。所以，这里的婚庆公司相当于代理角色，现在明白什么是代理角色了吧。

代码实现请看：

//代理接口 publicinterfaceProxyInterface{ //需要代理的是结婚这件事，如果还有其他事情需要代理，比如吃饭睡觉上厕所，也可以写 voidmarry(); //代理吃饭(自己的饭，让别人吃去吧) //voideat(); //代理拉屎，自己的屎，让别人拉去吧 //voidshit(); }

文明社会，代理吃饭，代理拉屎什么的我就不写了，有伤社会风化～～～能明白就好

好了，我们看看婚庆公司的代码:

publicclassWeddingCompanyimplementsProxyInterface{ privateProxyInterfaceproxyInterface; publicWeddingCompany(ProxyInterfaceproxyInterface){ this.proxyInterface=proxyInterface; } @Override publicvoidmarry(){ System.out.println("我们是婚庆公司的"); System.out.println("我们在做结婚前的准备工作"); System.out.println("节目彩排..."); System.out.println("礼物购买..."); System.out.println("工作人员分工..."); System.out.println("可以开始结婚了"); proxyInterface.marry(); System.out.println("结婚完毕，我们需要做后续处理，你们可以回家了，其余的事情我们公司来做"); } }

看到没有，婚庆公司需要做的事情很多，我们再看看结婚家庭的代码:

publicclassNormalHomeimplementsProxyInterface{ @Override publicvoidmarry(){ System.out.println("我们结婚啦～"); } }

这个已经很明显了，结婚家庭只需要结婚，而婚庆公司要包揽一切，前前后后的事情都是婚庆公司来做，听说现在婚庆公司很赚钱的，这就是原因，干的活多，能不赚钱吗？

来看看测试类代码：

publicclassTest{ publicstaticvoidmain(String[]args){ ProxyInterfaceproxyInterface=newWeddingCompany(newNormalHome()); proxyInterface.marry(); } }

运行结果如下：

这里可以看出代理模式与装饰模式很相似，这里简单介绍下其区别：

代理模式（Proxy 模式）可理解为：我想做，但不能做，我需要有一个能干的人来帮我做。即：代理，偏重因自己无法完成或自己无需关心，需要他人干涉事件流程，更多的是对对象的控制。

装饰器模式（Decorator 模式）可理解为：我想做，但不能做，我需要有各类特长的人来帮我做，但我有时只需要一个人，有时又需要很多人。即：装饰，偏重对原对象功能的扩展，扩展后的对象仍是是对象本身。