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【Java】设计模式——单例、工厂、代理模式

news 2025/9/10 5:27:39

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🔍系列专栏：【Java】内容概括

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【Preface】

在 Java 编程世界里，设计模式是前辈们总结出的解决常见问题的优秀方案。今天，我们就来深入剖析单例模式、工厂模式和代理模式，带大家领略设计模式的魅力。

文章目录：

一、单例模式
- 1.饿汉式
- 2.懒汉式
二、工厂模式
三、代理模式

一、单例模式

单例模式确保一个类只有一个实例

1.饿汉式

程序启动时就进行单例对象的初始化，无论是否被使用
线程安全
浪费资源（一直未被使用）

static修饰的静态变量只能有一个

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

public class Test {public static void main(String[] args) {Singleton singleton1 = Singleton.getInstance();Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();System.out.println(singleton1 == singleton2);}
}

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2.懒汉式

延迟加载，单例对象在首次访问时才初始化，节省了资源

ublic class Singleton2 {private static Singleton2 instance;//nullprivate Singleton2(){}public static Singleton2 getSingleton(){if (instance == null){instance = new Singleton2();}return instance;}
}

二、工厂模式

工厂模式定义一个创建对象的接口（只创建对象的工厂类），使创建对象的过程和使用对象的过程分离

创建工厂接口（抽象工程）

public interface UserFactory {User createUser(String name,int age);
}

实现具体工厂

public class AdminFactory implements UserFactory{@Overridepublic User createUser(String name, int age) {return new AdminUser(name, age);}
}

public class NormalFactory implements UserFactory{@Overridepublic User createUser(String name, int age) {return new AdminUser(name, age);}
}

使用方式

public class Test {public static void main(String[] args) {//管理员UserFactory adminFactory = new AdminFactory();User admin = adminFactory.createUser("baby",10);//用户UserFactory NormalFactory = new NormalFactory();User normal1 = NormalFactory.createUser("lisy",12);User normal2 = NormalFactory.createUser("long",14);}

在⼯⼚⽅法模式中，每种⽤⼾类型都有⾃⼰的⼯⼚类。要添加新的⽤⼾类型，只需创建新的⼯⼚类，⽆需修改现有代码。

代码不会重复，创建对象的过程，封装到了⼯⼚当中

更加解耦

三、代理模式

一个类代表另一个类的功能，通过代理对象来控制实际对象的访问，相当于“中介”

User类

public abstract class User {protected String name;protected int age;//Alt+Insterpublic User(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public abstract void menu();
}

NormalUser 和AdminUser 类的结构如下：

public class AdminUser extends User{public AdminUser(String name, int age) {super(name, age);}@Overridepublic void menu() {System.out.println("管理员菜单");}public void addBook(String bookName){System.out.println("普通用户"+ name +"借阅了" + bookName);}
}

public class NormalUser extends User{public NormalUser(String name, int age) {super(name, age);}@Overridepublic void menu() {System.out.println("普通用户的菜单");}public void borrowBook(String bookName){System.out.println("普通用户"+ name +"借阅了" + bookName);}
}

代理类结构

在该代理类中对borrowBook、returnBook⽅法提供了代理
ProxyUser 为不同类型的User 提供代理

public class ProxyUser {private User realUser;public ProxyUser(User user){this.realUser = user;}public void menu(){this.realUser.menu();}public void borrowBook(String bookName) {System.out.println("检查用户权限");if (this.realUser instanceof NormalUser) {//User类里面不包含borrowBook,需要强转((NormalUser) this.realUser).borrowBook(bookName);} else {System.out.println("没有权限借阅");}}public void addBook(String bookName){System.out.println("检查用户权限");if(this.realUser instanceof AdminUser){//User类里面不包含borrowBook,需要强转((AdminUser) this.realUser).addBook(bookName);}else {System.out.println("没有权限上架");}}
}

 public static void main(String[] args) {UserFactory adminFactory = new AdminFactory();User admin = adminFactory.createUser("baby",10);UserFactory NormalFactory = new NormalFactory();User normal1 = NormalFactory.createUser("lisy",12);User normal2 = NormalFactory.createUser("long",14);//代理模式ProxyUser proxyAdminUser = new ProxyUser(admin);proxyAdminUser.borrowBook("图书1");ProxyUser proxyNormalUser = new ProxyUser(normal1);proxyNormalUser.addBook("图书1");proxyNormalUser.borrowBook("图书1");proxyNormalUser.borrowBook("图书2");}