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Java面试题之设计模式

单例模式:

定义:

确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例

简单来说就是这个类只能有一个实例,必须自己创建自己的唯一实例,必须给其它所有对象提供这一实例

适用场景:

在一个系统内,要求一个类有且仅有一个对象

优点:

减少了内存,避免了对资源的多重占用,对于创建比较繁琐的对象,只生成一个实例,减少了系统的性能开销

缺点:

单例模式一般没有接口,扩展困难

实现:

1).饿汉式单例(立即加载) public class Danli { private Danli(){ } private static Danli danli=new Danli(); public static Danli getInstance(){ return danli; } }

单例类通过将构造方法设置为private避免类在外部被实例化,其他类只能通过getInstance()方法访问到这个唯一实例

饿汉式单例在类加载初始化时就创建好一个静态的对象供外部使用,这个对象不会改变,所以本身就是线程安全的

2).懒汉式单例(延迟加载方式) public class Danli { private Danli(){ } private static Danli danli=null; public static Danli getInstance(){ if(danli==null){ danli=new Danli(); } return danli; } }

该写法在多线程模式下会产生多个danli对象,应该对在多线程环境下的懒汉式单例就行改进

public class Danli { private Danli() { } private static Danli danli = null; public static Danli getInstance() { if (danli == null) { synchronized (Danli.class) { if(danli==null) { danli = new Danli(); } } } return danli; } }

在方法上加synchronized同步锁解决了多线程环境下多个实例对象的问题,但是运行效率低下,下一个线程想要获取对象,就必须等待上一个线程释放锁以后,所以使用双重检查进一步优化,可以避免整个方法被锁,可以提高执行效率

双重检查懒加载的问题:在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的,即danli=new Danli()语句分两步执行,但JVM不能保证这两个操作的先后顺序,可能JVM会为新的Danli实例分配空间,然后直接赋值给Instance成员,然后再去初始化这个Danli实例,这样当其它线程访问到Danli实例时,因为没有初始化就会报错

针对上边的问题,可以使用Volatile来禁止重排序,但是在JDK1.5之前Volatile不能解决重排序问题,在此之前可以采取静态内部类的方法实现

3).静态内部类实现 public class Danli{ private Danli(){ } //静态内部类 private static class Inner{ private static Danli danli=new Danli(); } public static Danli getInstance(){ return Inner.danli; } }

静态内部类虽然保证了单例模式在多线程下的线程安全,但是在遇到序列化对象时,默认的方式运行得到的结果就是多例的

4).static静态代码块实现 public class Danli{ private Danli(){ } private static Danli danli=null; //静态代码块 static{ danli=new Danli(); } public static Danli getInstance(){ return danli; } }

5).内部枚举类实现

public class SingletonFactory { // 内部枚举类 private enum EnmuSingleton{ Singleton; private Singleton8 singleton; //枚举类的构造方法在类加载是被实例化 private EnmuSingleton(){ singleton = new Singleton8(); } public Singleton8 getInstance(){ return singleton; } } public static Singleton8 getInstance() { return EnmuSingleton.Singleton.getInstance(); } } class Singleton8{ public Singleton8(){} }

工厂方法模式:

定义:

定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,工厂方法将一个类的实例化延迟到子类

适用场景:

有大量产品需要创建,并且具有共同的接口时,可以通过工厂方法模式进行创建

简单工厂模式:

抽象工厂方法:

装饰模式:

定义:

动态的给一个对象添加一些新的功能,要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口,装饰对象持有被装饰对象的实例

简单理解就是,这里有有3个类,人类,男人类,女人类,人类是父类,男人类和女人类是子类,如果使用继承这里就多了2个类,但是用装饰模式,可以直接将人类装饰城男人类或者女人类,不用进行继承,降低了类与类之间的耦合

适用场景:

需要扩展一个类的功能,需要动态的给一个对象增加一个功能,这些功能可以再动态撤销

缺点:

产生过多相似的对象,不容易排查错误

观察者模式:

定义:

定义对象间一种一对多的依赖关系,使得每当一个对象改变状态,则所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新

适用场景:

需要遍历集合中的对象

外观模式:


最后修改于 2020-04-01

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