java面试之几种开发模式

今天参加面试的几位同仁被问到了java设计模式，结果头脑一片茫然，在这里总结一下：

1、工厂设计模式：

工厂模式在《Java与模式》中分为三类：

1）简单工厂模式（Simple Factory）：简单工厂模式又称静态工厂方法模式。重命名上就可以看出这个模式一定很简单。它存在的目的很简单：定义一个用于创建对象的接口。

在简单工厂模式中,一个工厂类处于对产品类实例化调用的中心位置上,它决定那一个产品类应当被实例化, 如同一个交通警察站在来往的车辆流中,决定放行那一个方向的车辆向那一个方向流动一样。

2）工厂方法模式（Factory Method）：又称为多形性工厂，工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象化和推广，工厂方法模式里不再只由一个工厂类决定那一个产品类应当被实例化,这个决定被交给抽象工厂的子类去做。

工厂方法模式的核心是一个抽象工厂类,而不像简单工厂模式, 把核心放在一个实类上。工厂方法模式可以允许很多实的工厂类从抽象工厂类继承下来, 从而可以在实际上成为多个简单工厂模式的综合,从而推广了简单工厂模式。

3）抽象工厂模式（Abstract Factory）：又称为工具箱，产生产品族，但不利于产生新的产品；

这三种模式从上到下逐步抽象，并且更具一般性。

GOF在《设计模式》一书中将工厂模式分为两类：工厂方法模式（Factory Method）与抽象工厂模式（Abstract Factory）。将简单工厂模式（Simple Factory）看为工厂方法模式的一种特例，两者归为一类。

总结：

（1）简单工厂模式是由一个具体的类去创建其他类的实例，父类是相同的，父类是具体的。

（2）工厂方法模式是有一个抽象的父类定义公共接口，子类负责生成具体的对象，这样做的目的是将类的实例化操作延迟到子类中完成。

（3）抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定他们具体的类。它针对的是有多个产品的等级结构。而工厂方法模式针对的是一个产品的等级结构。

2、单例模式

//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己
public class Singleton {
//私有构造器
private Singleton() {}
//设置静态属性
private static Singleton single=null;
//静态工厂方法
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (single == null) {
single = new Singleton();
}
return single;
}
}

懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题，它是线程不安全的，并发环境下很可能出现多个Singleton实例，要实现线程安全，有以下方式:

1、在getInstance方法上加同步

[java] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (single == null) {
single = new Singleton();
}
return single;
}

2、双重检查锁定

[java] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}

3、静态内部类

[java] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
public class Singleton {
private static class LazyHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return LazyHolder.INSTANCE;
}
}

这种比上面1、2都好一些，既实现了线程安全，又避免了同步带来的性能影响。

//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化
public class Singleton1 {
private Singleton1() {}
private static final Singleton1 single = new Singleton1();
//静态工厂方法
public static Singleton1 getInstance() {
return single;
}
}

饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以天生是线程安全的。

3、MVC设计模式

MVC开始是存在于桌面程序中的，M是指业务模型，V是指用户界面，C则是控制器，使用MVC的目的是将M和V的实现代码分离，从而使同一个程序可以使用不同的表现形式。比如一批统计数据可以分别用柱状图、饼图来表示。C存在的目的则是确保M和V的同步，一旦M改变，V应该同步更新。

MVC是一个设计模式，它强制性的使应用程序的输入、处理和输出分开。使用MVC应用程序被分成三个核心部件：模型、视图、控制器。它们各自处理自己的任务。

视图是用户看到并与之交互的界面。对老式的Web应用程序来说，视图就是由HTML元素组成的界面。

模型模型表示企业数据和业务规则。在MVC的三个部件中，模型拥有最多的处理任务。一个模型能为多个视图提供数据。由于应用于模型的代码只需写一次就可以被多个视图重用，所以减少了代码的重复性。

控制器控制器接受用户的输入并调用模型和视图去完成用户的需求。它只是接收请求并决定调用哪个模型构件去处理请求，然后确定用哪个视图来显示模型处理返回的数据。

为什么要使用 MVC？

首先，最重要的一点是多个视图能共享一个模型，正如我所提及的，现在需要用越来越多的方式来访问你的应用程序。对此，其中一个解决之道是使用MVC，无论你的用户想要Flash界面或是 WAP 界面；用一个模型就能处理它们。由于你已经将数据和业务规则从表示层分开，所以你可以最大化的重用你的代码了。

控制器的也提供了一个好处，就是可以使用控制器来联接不同的模型和视图去完成用户的需求，这样控制器可以为构造应用程序提供强有力的手段。给定一些可重用的模型和视图，控制器可以根据用户的需求选择模型进行处理，然后选择视图将处理结果显示给用户。

4、观察者模式

观察者模式 Observer

　　

　　观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。

　　这个主题对象在状态上发生变化时，会通知所有观察者对象，让它们能够自动更新自己。

观察者模式的组成

　　抽象主题角色：把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，每个抽象主题角色都可以有任意数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者角色。一般用一个抽象类和接口来实现。

　　抽象观察者角色：为所有具体的观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己。

　　具体主题角色：在具体主题内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色通常用一个子类实现。

程序实例

　　通过程序实例来说明观察者模式：

　　首先定义抽象的观察者：

public interface Watcher
{
public void update(String str);

}

　　然后定义抽象的主题角色，即抽象的被观察者，在其中声明方法（添加、移除观察者，通知观察者）：

//抽象主题角色，watched：被观察
public interface Watched
{
public void addWatcher(Watcher watcher);

public void removeWatcher(Watcher watcher);

public void notifyWatchers(String str);

}

　　然后定义具体的观察者：

public class ConcreteWatcher implements Watcher
{

@Override
public void update(String str)
{
System.out.println(str);
}

}

　　之后是具体的主题角色：　

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ConcreteWatched implements Watched
{
// 存放观察者
private List<Watcher> list = new ArrayList<Watcher>();

@Override
public void addWatcher(Watcher watcher)
{
list.add(watcher);
}

@Override
public void removeWatcher(Watcher watcher)
{
list.remove(watcher);
}

@Override
public void notifyWatchers(String str)
{
// 自动调用实际上是主题进行调用的
for (Watcher watcher : list)
{
watcher.update(str);
}
}

}

　　编写测试类：

public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
Watched girl = new ConcreteWatched();

Watcher watcher1 = new ConcreteWatcher();
Watcher watcher2 = new ConcreteWatcher();
Watcher watcher3 = new ConcreteWatcher();

girl.addWatcher(watcher1);
girl.addWatcher(watcher2);
girl.addWatcher(watcher3);

girl.notifyWatchers("开心");
}

}