每个设计模式都有它适合的应用场景，小伙伴们知道有哪些吗?下面就跟着小编一起来看看吧。
单例模式
Java中最简单的设计模式之一，它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
虽说单例模式很简单，但它的各种花样却是不比其他模式少的，我们一一来看。
1、饿汉式
饿汉式，看名字相信小伙伴们就懂了，就是我很饿，非常急。不管有没有人用，我先创建了再说。
如在Dubbo中的这段代码，创建一个配置管理器。
public class ConfigManager
{
private static final ConfigManager configManager = new ConfigManager;
private ConfigManager
{}
public static ConfigManager getInstance
{
returnconfigManager;
}
}
又或者在RocketMQ中， 创建一个MQ客户端实例的时候。
public class MQClientManager
{
private static MQClientManager instance = new MQClientManager;
private MQClientManager
{}
public static MQClientManager getInstance
{
returninstance;
}
}2、懒汉式
懒汉式，顾名思义，它意在第一次调用才初始化，避免内存浪费。但为了线程安全和性能，通常都会使用双重检查锁的方式来创建，它是相对饿汉式而言的。
来看看Seata框架中，通过这种方式来创建一个配置类。
public class ConfigurationFactory
{
private static volatile Configuration CONFIG_INSTANCE = null;
public static Configuration getInstance
{
if (CONFIG_INSTANCE == null)
{
synchronized(Configuration.class)
{
if (CONFIG_INSTANCE == null)
{
CONFIG_INSTANCE = buildConfiguration;
}
}
}
returnCONFIG_INSTANCE;
}
}3、静态内部类
使用静态内部类的方式，我们也能够达到双重检查锁相同的功效。
Seata框架中，创建RM事件处理程序器的时候，就使用了静态内部类的方式来创建单例对象。
public class DefaultRMHandler extends AbstractRMHandler
{
protected DefaultRMHandler
{
initRMHandlers;
}
private static class SingletonHolder
{
private static AbstractRMHandler INSTANCE = new DefaultRMHandler;
}
public static AbstractRMHandler get
{
returnDefaultRMHandler.SingletonHolder.INSTANCE;
}
}还有可以通过枚举的方式来创建单例对象，但这种方式并没有被广泛采用，至少小编在常见的开源框架中没见过，所以就不再列举。
工厂模式
工厂模式是Java中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
简单来说，工厂模式，就是代替new实例化具体类的一种模式。
1、简单工厂
简单工厂，听名字就知道是傻瓜式操作，作用就是把对象的创建放到一个工厂类中，通过参数来创建不同的对象。
在分布式事务框架Seata中，如果发生异常，则需要进行二阶段回滚。
它的过程是，通过事务id找到undoLog记录，然后解析里面的数据生成SQL，将一阶段执行的SQL给撤销掉。
问题是SQL的种类包含了比如INSERT、UPDATE、DELETE，所以它们反解析的过程也不一样，就需要不同的执行器去解析。
在Seata中，有一个抽象的撤销执行器，可以生成一条SQL。
public abstract class AbstractUndoExecutor
{
//生成撤销SQL
protected abstract String buildUndoSQL;
}
然后有一个获取撤销执行器的工厂， 根据SQL的类型， 创建不同类型的执行器并返回。
public class UndoExecutorFactory
{
public static AbstractUndoExecutor getUndoExecutor(String dbType, SQLUndoLog sqlUndoLog)
{
switch (sqlUndoLog.getSqlType)
{
caseINSERT:
returnnew MySQLUndoInsertExecutor(sqlUndoLog);
caseUPDATE:
returnnew MySQLUndoUpdateExecutor(sqlUndoLog);
caseDELETE:
returnnew MySQLUndoDeleteExecutor(sqlUndoLog);
default:
throw new ShouldNeverHappenException;
}
}
}
使用的时候， 直接通过工厂类获取执行器。
AbstractUndoExecutor undoExecutor =
UndoExecutorFactory.getUndoExecutor(dataSourceProxy.getDbType, sqlUndoLog);
undoExecutor.executeOn(conn);2、工厂方法
Dubbo中，有一个关于缓存的设计完美的体现了工厂方法模式+模板方法模式。
首先， 我们要有一个缓存的接口， 它提供了设置缓存和获取缓存两个方法。
public interface Cache
{
void put(Object key, Object value);
Object get(Object key);
}
然后， 还需要一个缓存工厂， 它返回一个缓存的实现。
public interface CacheFactory
{
Cache getCache(URL url, Invocation invocation);
}
由于结合了模板方法模式， 所以Dubbo又搞了个抽象的缓存工厂类， 它实现了缓存工厂的接口。
public abstract class AbstractCacheFactory implements CacheFactory
{
//具体的缓存实现类
private final ConcurrentMapcaches = new
ConcurrentHashMap;
@Override
public Cache getCache(URL url, Invocation invocation)
{
url = url.addParameter(Constants.METHOD_KEY, invocation.getMethodName);
String key = url.toFullString;
Cache cache = caches.get(key);
if (cache == null)
{
//创建缓存实现类，交给子类实现
caches.put(key, createCache(url));
cache = caches.get(key);
}
returncache;
}
//抽象方法，交给子类实现
protected abstract Cache createCache(URL url);
}
在这里， 公共的逻辑就是通过getCahce创建缓存实现类， 那具体创建什么样的缓存实现类， 就由子类去决定。
所以， 每个子类都是一个个具体的缓存工厂类， 比如包括：
ExpiringCacheFactory、 JCacheFactory、 LruCacheFactory、 ThreadLocalCacheFactory。
这些工厂类， 只有一个方法， 就是创建具体的缓存实现类。
public class ThreadLocalCacheFactory extends AbstractCacheFactory
{
@Override
protected Cache createCache(URL url)
{
returnnew ThreadLocalCache(url);
}
}
这里的ThreadLocalCache就是具体的缓存实现类， 比如它是通过ThreadLocal来实现缓存功能。
public class ThreadLocalCache implements Cache
{
private final ThreadLocal < map > store;
public ThreadLocalCache(URL url)
{
this.store = new ThreadLocal < map >
{
@Override
protected MapinitialValue
{
returnnew HashMap;
}
};
}
@Override
public void put(Object key, Object value)
{
store.get.put(key, value);
}
@Override
public Object get(Object key)
{
returnstore.get.get(key);
}
}
那在客户端使用的时候， 还是通过工厂来获取缓存对象。
public static void main(String[] args)
{
URL url = URL.valueOf(
"http://localhost:8080/cache=jacache&.cache.write.expire=1");
Invocation invocation = new RpcInvocation;
CacheFactory cacheFactory = new ThreadLocalCacheFactory;
Cache cache = cacheFactory.getCache(url, invocation);
cache.put("java", "java");
System.out.println(cache.get("java"));
}这样做的好处有两点。
一是如果增加新的缓存实现，只要添加一个新的缓存工厂类就可以，别的都无需改动。
二是通过模板方法模式，封装不变部分，扩展可变部分。提取公共代码，便于维护。
另外，在Dubbo中，注册中心的获取也是通过工厂方法来实现的。
3、抽象工厂
抽象工厂模式，它能创建一系列相关的对象，而无需指定其具体类。
工厂方法模式和抽象工厂模式，它们之间最大的区别在于：
·工厂方法模式只有一个抽象产品类，具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例;
·抽象工厂模式有多个抽象产品类，具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例。
我们拿上面缓存的例子来继续往下说。
如若我们现在有一个数据访问程序，需要同时操作缓存和数据库，那就需要多个抽象产品和多个具体产品实现。
缓存相关的产品类都已经有了，我们接着来创建数据库相关的产品实现。
首先， 有一个数据库接口， 它是抽象产品类。
public interface DataBase
{
void insert(Object tableName, Object record);
Object select(Object tableName);
}
然后， 我们创建两个具体产品类MysqlDataBase和OracleDataBase。
public class MysqlDataBase implements DataBase
{
MapmysqlDb = new HashMap < > ;
@Override
public void insert(Object tableName, Object record)
{
mysqlDb.put(tableName, record);
}
@Override
public Object select(Object tableName)
{
returnmysqlDb.get(tableName);
}
}
public class OracleDataBase implements DataBase
{
MaporacleDb = new HashMap < > ;
@Override
public void insert(Object tableName, Object record)
{
oracleDb.put(tableName, record);
}
@Override
public Object select(Object tableName)
{
returnoracleDb.get(tableName);
}
}
其次， 创建抽象的工厂类， 它可以返回一个缓存对象和数据库对象。
public interface DataAccessFactory
{
Cache getCache(URL url);
DataBase getDb;
}
最后是具体的工厂类， 可以根据实际的需求， 任意组合每一个具体的产品。
比如我们需要一个基于ThreadLocal的缓存实现和基于MySQL的数据库对象。
public class DataAccessFactory1 implements DataAccessFactory
{
@Override
public Cache getCache(URL url)
{
returnnew ThreadLocalCache(url);
}
@Override
public DataBase getDb
{
returnnew MysqlDataBase;
}
}
如果需要一个基于Lru的缓存实现和基于Oracle的数据库对象。
public class DataAccessFactory2 implements DataAccessFactory
{
@Override
public Cache getCache(URL url)
{
returnnew LruCache(url);
}
@Override
public DataBase getDb
{
returnnew OracleDataBase;
}
}我们能够看到，抽象工厂模式是隔离了具体类的生成的，使得客户并不需要知道什么被创建。因为这种隔离，更换一个具体工厂就变得相对较容易点，所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。
以上就是今天的所有内容，还有其他java常见问题需要解决的小伙伴可以关注我们寻找答案。
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