java设计模式及应用案例

一、前言

设计模式是针对软件开发中常见问题的经验总结，它代表了最佳实践，是软件开发人员必须掌握的核心知识。

本文将介绍几种常见的设计模式，并提供相应的Java应用示例。

二、单例模式

单例模式是一种创建型设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

例如，在日志记录或数据库连接等场景中，通常我们只需要一个全局对象。

Java实现示例：

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

三、工厂模式

工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一个创建对象的接口，但将实际的对象实例化推迟到子类。

例如，在实现一个面向接口编程的系统时，不知道具体要实例化哪个类，可以使用工厂模式。

Java实现示例：

interface Animal {
    void speak();
}

class Dog implements Animal {
    public void speak() {
        System.out.println("Woof!");
    }
}

class Cat implements Animal {
    public void speak() {
        System.out.println("Meow!");
    }
}

class AnimalFactory {
    public Animal createAnimal(String type) {
        if (type.equalsIgnoreCase("Dog")) {
            return new Dog();
        } else if (type.equalsIgnoreCase("Cat")) {
            return new Cat();
        }
        return null;
    }
}

四、观察者模式

观察者模式是一种行为型设计模式，它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变化时，会通知所有的观察者对象，使它们能够自动更新自己。

例如，新闻发布系统，当有新的新闻发布时，所有的订阅者都会收到通知。

Java实现示例：

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

class NewsAgency extends Observable {
    private String news;

    public void setNews(String news) {
        this.news = news;
        setChanged();
        notifyObservers(news);
    }
}

class NewsChannel implements Observer {
    private String news;

    @Override
    public void update(Observable o, Object news) {
        this.news = (String) news;
    }
}

设计模式提供了解决软件设计中常见问题的最佳实践。