单态模式和简单工厂模式.doc

单例一个对象模式和简单工厂模式软件开发模式 GOF四个人【四人组】四人帮】一、 单例模式：1. 定义：单例模式又叫Singleton模式。此模式的主要作用是保证在Java的应用程序中，一个类只有一个实例【对象】存在。2. 使用：在项目的很多地方都会用到，比如说数据库的连接。3. 为什么要使用单例模式？好处在于可以节省内存，因为它限制了实例的个数，有利于Java垃圾回收。一个简单的类及对象，方法的调用版本一：package com.sinojava.singleton;class Singlepublic void say()System.out.println(我开始说话了.);public class SingletonDemo public static void main(String args) Single single1=new Single();single1.say();Single single2=new Single();single2.say();运行结果：我开始说话了.我开始说话了.按照上面的代码，我们可以在main方法中new出无数个Single类的对象，假如现在要求在内存中只能有一个Single对象，该如何实现？分析：我们知道，所有类在实例化对象时都要调用构造方法，所以我们在构造方法处进行修改，将构造方法控制住。让公有的构造方法变为私有的。class Singleprivate Single()public void say()System.out.println(我开始说话了.);public class SingletonDemo public static void main(String args) Single single1=new Single();single1.say();Single single2=new Single();single2.say();现在运行程序，发现运行出错。因为Single的构造方法是私有的，所以不能在外部去调用。Single类的私有构造方法只对此类内部可见，对类外是不可见的。沿此思路，继续思考：既然Single的私有构造方法只对此类内部可见，那我们是否可以在此类内部new出一个对象供外部调用呢？版本二：package com.sinojava.singleton;class Singleprivate Single()static Single s=new Single();public void say()System.out.println(我开始说话了.);public class SingletonDemo public static void main(String args) Single single=Single.s;single.say();运行结果正常。分析：但我们知道，一个规范的java类应该封装属性，即所有的属性都应该是 private修饰。则代码应为：package com.sinojava.singleton;class Singleprivate Single()private static Single s=new Single();public void say()System.out.println(我开始说话了.);public class SingletonDemo public static void main(String args) Single single=Single.s;single.say();但运行程序报错，原因是s是私有变量，在外部不能找到。我们知道规范的java类都会私有化属性，但会为每一个属性配置公有的访问方法。版本三：私有化属性，提供静态的公有的方法，可以使用类名直接调用。package com.sinojava.singleton;class Singleprivate Single()private static Single s=new Single();public static Single getInstance()return s;public void say()System.out.println(我开始说话了.);public class SingletonDemo public static void main(String args) Single single=Single.getInstance();single.say();分析：目前程序基本上没有问题了，但我们发现，s这个引用可以指向无数个new出来的Single对象，因此应在定义Single s前加上final关键字，使程序变为下列版本：package com.sinojava.singleton;class Singleprivate Single()private static final Single s=new Single();public static Single getInstance()return s;public void say()System.out.println(我开始说话了.);public class SingletonDemo public static void main(String args) Single single=Single.getInstance();single.say();这样，就会保证在整个程序的运行过程中，只会有一个 Single的对象。至此，一个简单的单态设计模式就结束了。验证两个引用是否指向了同一对象？package com.sinojava.singleton;class Singleprivate Single()private static final Single s=new Single();public static Single getInstance()return s;public void say()System.out.println(我开始说话了.);public class SingletonDemo public static void main(String args) Single single1=Single.getInstance();Single single2=Single.getInstance();System.out.println(single1=single2);运行结果为：true 简单工厂模式简单工厂模式又叫静态工厂模式。顾名思义，它是用来实例化目标类的静态类。package com.sinojava.factorydemo;interface ICar/汽车的想法有了public void run();public void stop();class BenChi implements ICarpublic void run() System.out.println(奔驰启动了。);public void stop() System.out.println(奔驰停车了。);class Ford implements ICarpublic void run() System.out.println(福特汽车启动了.);public void stop() System.out.println(福特汽车停车了.);public class FactoryDemo1 public static void main(String args) ICar car1=new BenChi();/new Ford()car1.run();car1.stop();运行结果：奔驰启动了。奔驰停车了。分析：上面的做法有一个弊端：现在不论是奔驰还是福特要想实例化对象，就必须他们的父类ICar联系起来，这样他们之间就紧密的耦合了。我们就想，如果能像现实世界中的工厂去生产产品那就可以避免汽车的想法（接口）与某种具体型号的汽车死死绑定。下面我们就增添一个工厂类：package com.sinojava.factorydemo;interface ICar/汽车的想法有了public void run();public void stop();class BenChi implements ICarpublic void run() System.out.println(奔驰启动了。);public void stop() System.out.println(奔驰停车了。);class Ford implements ICarpublic void run() System.out.println(福特汽车启动了.);public void stop() System.out.println(福特汽车停车了.);class Factory/此工厂专门为客户端实例化一个对象public static ICar getCarInstance()return new BenChi();/如果想要福特，就把这里的BenChi改为Ford即可public class FactoryDemo1 public static void main(String args) ICar car1=Factory.getCarInstance();car1.run();car1.stop();运行结果是：奔驰启动了。奔驰停车了。此时就已经写好了一个基本的工厂模式。但现在又有了新的问题，如果想要在main方法中实现可以选择的造某种类型的汽车怎么办？package com.sinojava.factorydemo;interface ICar/汽车的想法有了public void run();public void stop();class BenChi implements ICarpublic void run() System.out.println(奔驰启动了。);public void stop() System.out.println(奔驰停车了。);class Ford implements ICarpublic void run() System.out.println(福特汽车启动了.);public void stop() System.out.println(福特汽车停车了.);class Factory/此工厂专门为客户端实例化一个对象public static ICar getCarInstance(String type)ICar car=null;if(BenChi.equals(type)car=new BenChi();if(Ford.equals(type)car=new Ford();return car;public class FactoryDemo1 public static void main(String args) ICar car1=Factory.getCarInstance(Ford);car1.run();car1.stop();运行结果是：福特汽车启动了.福特汽车停车了.此代码虽然可以运行出结果，但若此时要造出一辆宝马，则会报出空指针错误。这就要求，客户端传过来的参数在工厂中必须要有与之匹配的类，这才能造出来。package com.sinojava.factorydemo;interface ICar/汽车的想法有了public void run();public void stop();class BenChi implements ICarpublic void run() System.out.println(奔驰启动了。);public void stop() System.out.println(奔驰停车了。);class Ford implements ICarpublic void run() System.out.println(福特汽车启动了.);public void stop() System.out.println(福特汽车停车了.);class Factory/此工厂专门为客户端实例化一个对象public static ICar getCarInstance(String type)ICar car=null;if(BenChi.equals(type)car=new BenChi();if(Ford.equals(type)car=new Ford();return car;public class FactoryDemo1 public static void main(String args) ICar car1=Factory.getCarInstance(Baoma);if(car1!=null)car1.run();car1.stop();elseSystem.out.println(工厂造不出这种品牌的汽车);运行结果：工厂造不出这种品牌的汽车此种写法虽然也能实现功能，但仍会有问题，比如现在你要在不改变工厂类的基础上再增加一个丰田汽车类，那么如何办呢？我们可以采用java的反射机制。package com.sinojava.factorydemo;interface ICar/汽车的想法有了public void run();public void stop();class BenChi implements ICarpublic void run() System.out.println(奔驰启动了。);public void stop() System.out.println(奔驰停车了。);class Ford implements ICarpublic void run() System.out.println(福特汽车启动了.);public void stop() System.out.println(福特汽车停车了.);class FengTian implements ICarpublic void run() System.out.println(丰田汽车启动了.);publ