你知道哪些设计模式

你知道哪些设计模式

谈谈你知道的设计模式？手动实现单例模式，Spring 框架中使用了哪些设计模式？

设计模式分类

大致按照模式的应用目标分类，设计模式可以分为创建型模式、结构型模式和行为型模式。

创建型模式

创建型模式是对对象创建过程的各种问题和解决方案的总结，包括各种工厂模式（Factσry、 Abstract factory）、单例模式（siη geton、构建器模式（ Builder) 原型模式（ProtoType）

结构型模式

结构型模式是针对软件设计结构的总结，关注于类、对象继承、组合方式的实践经验。常见的结构型模式，包括桥接模式（ Bridge）、适配器模式（ Adapter）、装饰者模式 （ Decorator）、代理模式（ Proxy）、组合模式（ Composite）、外观模式（ Facade）、享元模式（ Flyweight）等。

行为型模式

行为型模式是从类或对象之间交互、职责划分等角度总结的模式。比较常见的行为型模式有策略模式（ stratτegγ）、解释器模式（ Interpreter）、命令模式（ Commaηd观察者模式（ observer）、迭代器模式（ （Iterator）、模板方法模式（ Template Method）、访问者模式（ Visitor）。分析这个问题主要是考察你对设计模式的了解和掌握程度，更多相关内容你可以参考：

• https://www.apple.com.cn/mac/

举例说明--装饰器模式

装饰器模式本质上是包装同类型实例，我们对目标对象的调用，往往会通过包装类覆盖过的方法，调用被包装的实例，这就可以很自然地实现增加额外逻辑的目的，也就是所谓的装饰"。

装饰器模式的 UML 类图

image

• Component：接口，定义一个抽象接口，真实对象和装饰对象具有相同的接口，以便动态的添加职责。
• Concrete Component：具体的对象
• Decorator：装饰类，继承了Component从外类来扩展 Component类的功能，并且持有-个构建引用，进行请求转发
• Concrete Decorator：具体装饰类，用于给实际对象添加职责。

以 IO 框架说明 装饰器模式

BufferedInputstream经过包装，为输入流过程增加缓存，类似这种装饰器还可以多断地增加不同层次的功能

public BufferedInputstream（Inputstream in）

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以 Log 为例 说明 创建者模式

创建型模式尤其是工厂模式，在我们的代码中随处可见，比如 Log4j2 中日志打印过程，就是典型的构建器模式（Builder），通常会被实现成 fluent风柊的API，也有人叫它方法链。

Log.newLog(false).keyword(null, null).keyword(map).keyword("key1", "val2").add("a").getMessage()

单例模式

实现一个日常非常熟悉的单例设计模式。看起来似乎很简单，那么下面这个样例符合基本需求吗？

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

这样的实现有什么问题？可以完全不需要 getInstance() 声明出一个对象，完全可以使用 new Singleton() 方式 声明出一个对象。上面的这个方式，并不能保证单例。 那怎么办，为了避免声明出多个对象，可以声明一个 private 的构造函数。

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

上面的实现是否有问题呢？我们考虑一个并发的场景，多个线程在判断 instance = null 时，就会出现多个 Singleton 实例，并发场景也不能保证单例。怎么办呢，采用“双检锁”。

• 这里的 volatile能够提供可见性，以及保证 getinstance返回的是初始化完全的对象。
• 在同步之前进行nu检查，以尽量避免进入相对昂贵的同步块
• 直接在cass级别进行同步，保证线程安全的类方法调用。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton() {
    }
    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null){// 避免重复进入同步块
            synchronized(Singleton.class){
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

这里说下 Java 核心类库的单例实现 java.lang.Runntime

• http://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk/file/18fba780c1d1/src/java.base/share/classes/java/lang/Runtime.java

private static final Runtime currentRuntime = new Runtime();
private static Version version;

public static Runtime getRuntime() {
    return currentRuntime;
}
private Runtime() {}

• 并没有使用 “双检锁”
• 静态变量被声明final ,保证了实例不被篡改，也有有限的保证执行顺序的语义。

当然还有一种，使用静态内部类的方式实现单例模式,写法比较晦涩。

public class singleton {
private Singleton(){}
public static singleton getsingleton(){
    return Holder.singleton
}
private static class Holder {
     private Static Singleton singleton new Singleton();
}

Spring 中使用了哪些设计模式

• BeanFactory和 Application Context应用了工厂模式。
• 在Bean的创建中， Spring也为不同 scope定义的对象，提供了单例和原型等模式实现。
• AOP领域则是使用了代理模式、装饰器模式、适配器模式等。
• 各种事件监听器，是观察者模式的典型应用。
• 类似 JdbcTemplate等则是应用了模板模式。