秋招突击——设计模式补充——单例模式、依赖倒转原则、工厂方法模式

news2025/2/27 2:37:33

文章目录

    • 引言
    • 正文
      • 依赖倒转原则
      • 工厂方法模式
        • 工厂模式的实现
        • 简单工厂和工厂方法的对比
      • 抽线工厂模式
        • 最基本的数据访问程序
        • 使用工厂模式实现数据库的访问
        • 使用抽象工厂模式的数据访问程序
        • 抽象工厂模式的优点和缺点
        • 使用反射+抽象工厂的数据访问程序
        • 使用反射+配置文件实现数据访问程序
      • 单例模式
        • 单例模式
        • 多线程时的单例
        • 双重锁定
        • 静态初始化方法
      • 面试八股
    • 总结

引言

  • 踌躇了差不多半天吧,上午写算法一直到一点半,然后的简单做了个饭 ,吃了个饭,两点半了,然后睡了一觉。起来三点钟了,背了二十分钟书,出去拿快递,现在已经四点钟了,才开始一天的工作的,后续还有两件大事,不行,得加快进度。
  • 每天哪里在浪费时间呀,早上应该直接把衣服丢到洗衣机里面,然后开始背书,书背完了,直接就能去晾衣服了,然后刷算法那,然后开始补充自己的基础知识。
  • 明天再快点好嘛!加油,兄弟,不然照这个进度下去,铁定是要完蛋的。

正文

依赖倒转原则

  • 原话:抽象不应该依赖细节,细节应该依赖于抽象的
    • 针对接口编程,不要堆实现编程
    • 高层模块不应该依赖低层模块,两个都应该依赖抽象

补充—— 里氏代换原则

  • 子类必须能够替换掉他们的父类型
  • 只有当子类可以替换掉父类,软件单位的功能不受到影响时,父类才能真正的被复用,而子类也可以在父类的基础上增加新的行为
  • 由于子类型的可替换性,才使得父类类型的模块在无需修改的情况下,就可以扩展

本质

  • 依赖倒转是面向对象设计的标志,编写程序时考虑的是如何针对抽象编程,而不是针对细节编程。
    • 程序中所有的依赖关系都终止于抽象类或者接口,这就是面向对象设计

工厂方法模式

对比简单工厂的实例

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  • 简单工厂类接受一个标记或者说字符串,然后给出创建好的实例对象,实现对应的功能。
工厂模式的实现
  • 下述是工厂类实现的UML图,感觉比较难懂,没看懂

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  • 对应实现代码
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  • 加减乘除各建一个具体工厂去实现接口,这些不同运算符的工厂是依赖于具体运算对象

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  • 客户端实现的方式,通过创建一个加法工厂,然后通过加法工厂,获取对应加法操作对象实例,进行对应操作

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简单工厂和工厂方法的对比

简单工厂

  • 简单工厂模式的最大优点在于工厂类中包含了必要的逻辑判断,根据客户端的选择条件动态实例化相关的类,对于客户端来说,去除了与具体产品的依赖
    • 如果要对简单工厂类的相关功能进行扩展,除了需要增加相关的操作类,还需要修改工厂类的逻辑
    • 违背了:修改封闭的原则,虽然遵循了开放扩展的原则。

工厂模式

  • 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
    • 工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类

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  • 在上面的代码中,这个product就是一个operation对象,然后具体对应到功能,就是返回一个对应的operation子类的对象
  • 根据依赖倒转原则
    • 把工厂类抽象出一个接口,这个接口只有一个方法,就是创建抽象产品的工厂方法
    • 所有要生产具体类的工厂,都去实现这个接口。
    • 如果要扩展新的功能,就只需要继承并实现对应的工厂抽象类
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将简单工厂模式的工厂类,变成一个工厂抽象接口和多个具体生成对象的工厂,扩展只需要的增加方法类和具体工厂类即可
特点:

  • 工厂模式将简单工厂的内部逻辑判断,移到了客户端代码来进行

总结

  • 工厂方法克服了简单工厂违背开放-封闭原则的缺点,保持了封装对象创建过程的优点
  • 但是并不是最佳,还需要修改客户端的代码,通过反射可以进一步修改

抽线工厂模式

最基本的数据访问程序

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  • 上述程序的问题
    • SqlServer这个具体的数据库对象和用户端高度绑定,如果更换数据库为access,需要修改大量内容,包括客户端的代码已经对应的get方法和insert方法
使用工厂模式实现数据库的访问
  • 这里为了降低耦合度,将数据库访问方式和用户端开发进行分离,所以使用工厂方法实现

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  • 上述是定义了user访问的接口,然后针对不同的数据库定义不同的接口访问类

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  • 上述是具体的产品类,然后定义相关产品的具体工厂对象

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  • 客户端只需要根据要求创建对应具体工厂实现类即可。

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  • 通过上述方式实现业务逻辑和数据访问的解耦,IUser对象就不需要具体知道是什么实现了数据库访问,但是能够很好地完成工作。
使用抽象工厂模式的数据访问程序
  • 提供一个创建一系列相关或者相互依赖对象的接口,而无需执行他们具体的类(比起工厂方法,抽象工厂就是涉及到多个product类)

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  • 针对上述方法抽象工厂模式,用户端在具体使用的时候,创建具体产品类的工厂的concreteFactory,然后通过该具体工厂对象获取对应的产品类productB1和productA1等,实现具体的功能
抽象工厂模式的优点和缺点
  • 易于交换产品系列

    • 一个具体的工厂类只需要在初始化的时候出现一次就行,改变一个应用具体的实现类(使用不同的数据库)十分容易,只需要改变具体的工厂就行。
    • 既然不能防止需求改变,那就想方设法让需求改变带来的改动最小。
  • 让具体的创建实例过程和客户端分离

    • 客户端通过抽象接口操作实例,产品的具体类名也被具体的工厂实现分离,不会出现在再客户端你代码中

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缺点

  • 新增加一个表,需要改的代码太多了,抽象的工厂类以及每一个具体的类,还有对应表格映射类
  • 始终无法做到只修改一行语句,就实现替换对应的工厂类
    • 上述客户端代码中如果调用了100次new SqlFactory,那么你每一次修改对应的数据库,都要修改一百次这样的语句。
使用反射+抽象工厂的数据访问程序
  • 依赖注入(Dependency Injection)和IoC容器管理

反射就是使用字符串变量替换了原来的生成对象的语句,所以以后一旦要修改使用的具体产品工厂,只需要修改这个字符串变量,不需要写对应生成对象的语句,而通过设置配置文件或者全局变量,能够实现只改变一个变量值,替换所有的数据库

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  • 上述是两种不同的创建工厂的方式,一种是常规方式,另外一种是使用了反射机制,通过字符串变量名来加载对应的工厂实例
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  • 修改为对应oracle数据访问,就只需要修改对应的变量就行了
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使用反射+配置文件实现数据访问程序

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  • 在简单工厂中使用反射机制来去除switch和if等条件分支语句,降低程序的耦合度。

单例模式

  • 将类的构造方法声明为private,让外界无法访问他,也就没有办法构造对应的实例,再写一个共有的方法,调用私有的构造方法,在公有的方法中对类是否存在进行判定。

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单例模式
  • 保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点
    • 主要是让类自身负责保护他的唯一实例,这个类可以保证没有其他实例可以被创建
    • 提供一个访问该实例的方法

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  • 客户端代码
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    好处
  • 保证唯一的实例
  • 单例模式封装他唯一的实例,可以严格控制客户怎么样访问它以及何时访问它
    • 对唯一实例的受控访问
多线程时的单例
  • 多个线程同时访问单例时,会创建多个实例,需要加锁控制
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  • 因为会有多个线程同时通过判定语句,创建多个实例对象,因为对象不一定存在,所以要额外创建一个实例对象锁。
  • 上述方法有问题,就是每一访问,都需要经历一次锁,降低了并发度,影响了性能。
双重锁定

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  • 使用这种方法只有实例不存在的时候,才会进行加锁判定。
静态初始化方法
  • 在类 加载的过程中,就创建了对应的实例,不用再调用的才创建实例
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  • 饿汉式单例类

    • 只有类在被加载的时候,才会将自己实例化,一开始创建的时候就实例化,不需要调用才实例化
    • 静态初始化方法,随着类的加载而创建实例,提前占用系统资源,
  • 懒汉式单例类

    • 要在第一次被引用的时候,才会将自己实例化。
    • 不会提前占用系统资源

面试八股

说一说简单工厂模式

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工厂方法模式了解吗

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抽象工厂模式了解吗

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什么是单例模式?单例模式的特点是什么?
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单例模式的常见写法有哪些

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总结

  • 简单工厂模式和工厂模式看了一下,发现确实能够降低代码开发耦合度,以前打比赛的时候,就应该使用这种方法进行开发,不然每一次都需要的给队友好好讲一下代码的逻辑,他要什么,我再给他一个创建一个对象或者接口,最后代码差不多有三千多行,没有意义。
  • 今天终于看完了单例模式和工厂模式以及抽象工厂模式,想想当初面试腾讯的时候,我真的是再胡扯蛋,连基本的单例模式都不知道。真的是无语。过不了也是正常地,有没有项目,然后最基本的一些知识点也过不了,难怪哈。
  • 题目大概就截了图,明天早上赶早,背一下题目。

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