feat: 观察者模式

This commit is contained in:
Bunny 2025-01-31 22:54:45 +08:00
parent 0e59f47f48
commit 4b7d878e4e
16 changed files with 555 additions and 26 deletions

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 18 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 24 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 21 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 33 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 16 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 9.8 KiB

View File

@ -55,7 +55,8 @@ public class Singleton {
#### 总结
懒汉模式有时为了延迟初始化而牺牲了性能特别是在多线程环境下。为了保证线程安全可以采用双重检查锁定DCL或静态内部类的方式而**静态内部类方式是最推荐的方式**,它避免了同步开销,同时也能确保线程安全。
懒汉模式有时为了延迟初始化而牺牲了性能特别是在多线程环境下。为了保证线程安全可以采用双重检查锁定DCL或静态内部类的方式而**静态内部类方式是最推荐的方式**
,它避免了同步开销,同时也能确保线程安全。
- **优点**
1. 延迟加载,节省资源。
@ -69,7 +70,8 @@ public class Singleton {
### 饿汉模式
**饿汉模式**Eager Initialization是单例模式的一种实现方式在该方式中单例实例在类加载时就已经创建完成而不是在首次使用时才创建。换句话说**饿汉模式**的单例实例在类被加载时就会立即初始化,确保了单例模式的唯一性。
**饿汉模式**Eager Initialization是单例模式的一种实现方式在该方式中单例实例在类加载时就已经创建完成而不是在首次使用时才创建。换句话说**饿汉模式**
的单例实例在类被加载时就会立即初始化,确保了单例模式的唯一性。
```java
public class Singleton {
@ -103,7 +105,8 @@ public class Singleton {
### 枚举类型实现
**枚举类型实现单例模式**Enum Singleton是实现单例模式的另一种方式优点是更加简洁、可靠并且避免了许多常见的单例实现方式如懒汉模式和饿汉模式可能出现的问题。使用枚举类型的单例实现方式自 **Java 5** 引入以来,已经成为了最推荐的单例模式实现方式之一。
**枚举类型实现单例模式**Enum Singleton是实现单例模式的另一种方式优点是更加简洁、可靠并且避免了许多常见的单例实现方式如懒汉模式和饿汉模式可能出现的问题。使用枚举类型的单例实现方式自
**Java 5** 引入以来,已经成为了最推荐的单例模式实现方式之一。
**当你不需要懒加载或延迟初始化时,使用枚举实现单例模式是最理想的选择。**
@ -312,6 +315,7 @@ class ConcreteProductB2 implements ProductB {
interface AbstractFactory {
ProductA createProductA();
ProductB createProductB();
}
@ -361,3 +365,373 @@ public class Client {
- **简单工厂模式**:由工厂类根据不同的条件决定创建不同的对象,适合产品种类少且变化不大时。
- **工厂方法模式**:通过子类来决定产品的创建,适合产品种类较多时,且产品可能会变化。
- **抽象工厂模式**:提供多个相关的产品的创建接口,适合需要创建一系列相关产品的场景。
## 策略模式
![image-20250131223259043](./images/设计模式/image-20250131223259043.png)
![image-20250131223315954](./images/设计模式/image-20250131223315954.png)
我们通过策略模式来实现鸭子的飞行和叫声行为,使得它们可以在运行时灵活替换。
### 飞行行为
#### 飞行接口
```java
public interface FlyBehavior {
/**
* 飞的样子
*/
void fly();
}
```
#### 飞行实现
```java
public class FlyNoWay implements FlyBehavior {
/**
* 飞的样子
*/
@Override
public void fly() {
System.out.println("不能飞。。。");
}
}
public class FlyWithWings implements FlyBehavior {
/**
* 飞的样子
*/
@Override
public void fly() {
System.out.println("可以飞。。。");
}
}
```
### 叫的行为
#### 叫的接口
```java
public interface QuackBehavior {
/**
* 怎么叫的
*/
void quack();
}
```
#### 叫的实现
```java
public class MuteQuack implements QuackBehavior {
/**
* 怎么叫的
*/
@Override
public void quack() {
System.out.println("不会叫...");
}
}
public class Quack implements QuackBehavior {
/**
* 怎么叫的
*/
@Override
public void quack() {
System.out.println("鸭子叫。。。");
}
}
```
### 鸭子
```java
@Setter
public abstract class AbstractDuck {
// 设置新的叫声行为
QuackBehavior quackBehavior;
// 设置新的飞行行为
FlyBehavior flyBehavior;
public AbstractDuck() {
}
/**
* 展示什么类型的鸭子
*/
public abstract void display();
public void performFly() {
flyBehavior.fly();
}
public void performQuack() {
quackBehavior.quack();
}
public void swim() {
System.out.println("鸭子游泳");
}
}
```
#### 鸭子继承
```java
public class ModelDuck extends AbstractDuck {
private final String modelDuck = "橡皮🦆";
public ModelDuck() {
super.setFlyBehavior(new FlyNoWay());
super.quackBehavior = new MuteQuack();
}
/**
* 展示什么类型的鸭子
*/
@Override
public void display() {
System.out.println(modelDuck + "...");
}
/**
*
*/
@Override
public void swim() {
System.out.println(modelDuck + "不会游泳。。。");
}
}
public class WoodDuck extends AbstractDuck {
private final String modelDuck = "木头🦆";
public WoodDuck() {
super.flyBehavior = new FlyNoWay();
super.quackBehavior = new MuteQuack();
}
/**
* 展示什么类型的鸭子
*/
@Override
public void display() {
System.out.println(modelDuck + "...");
}
}
```
### 运行
```java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ModelDuck modelDuck = new ModelDuck();
modelDuck.display();
modelDuck.performFly();
modelDuck.performQuack();
modelDuck.swim();
System.out.println("--------------------------------");
AbstractDuck woodDuck = new WoodDuck();
woodDuck.display();
woodDuck.performFly();
woodDuck.performQuack();
woodDuck.swim();
}
}
```
![image-20250131224206984](./images/设计模式/image-20250131224206984.png)
## 观察者模式
观察者模式是一种行为设计模式,它允许一个对象(被观察者)在其状态发生变化时,自动通知所有依赖于它的对象(观察者),而不需要知道这些观察者的具体细节。其主要思想是实现“低耦合”,即对象之间的关系通过接口进行松散连接。
![image-20250131222844877](./images/设计模式/image-20250131222844877.png)
![image-20250131222858501](./images/设计模式/image-20250131222858501.png)
为了避免使用过时的类,我们可以手动实现观察者模式。我们需要定义一个“观察者”接口和一个“被观察者”接口,并在被观察者中维护一个观察者的列表,通知观察者更新状态。
### 观察者
#### 观察者接口
```java
/**
* 观察者接口
*/
public interface Observer {
/**
* 更新数据
*
* @param temperature 温度
* @param humidity 湿度
* @param pressure 气压
*/
void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}
```
#### 观察者的实现
```java
public class Observer1 implements Observer {
/**
* 更新数据
*
* @param temperature 温度
* @param humidity 湿度
* @param pressure 气压
*/
@Override
public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
System.out.println("Observer1 显示数据temperature = " + temperature + ";humidity = " + humidity);
}
}
public class Observer2 implements Observer {
/**
* 更新数据
*
* @param temperature 温度
* @param humidity 湿度
* @param pressure 气压
*/
@Override
public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
System.out.println("Observer2 显示数据temperature = " + temperature + ";humidity = " + humidity);
}
}
public class Observer3 implements Observer {
/**
* 更新数据
*
* @param temperature 温度
* @param humidity 湿度
* @param pressure 气压
*/
@Override
public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
System.out.println("Observer3 显示数据temperature = " + temperature + ";humidity = " + humidity);
}
}
```
### 主题
#### 主体接口
```java
/**
* 被观察者接口
*/
public interface Subject {
void registerObserver(Observer observer);
void removeObserver(Observer observer);
void notifyObservers();
}
```
#### 主体实现
```java
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 被观察者类
*/
public class WeatherStationSubject implements Subject {
private final List<Observer> observers = new ArrayList<>();
private float temperature;
private float humidity;
private float pressure;
@Override
public void registerObserver(Observer observer) {
observers.add(observer);
}
@Override
public void removeObserver(Observer observer) {
observers.remove(observer);
}
@Override
public void notifyObservers() {
for (Observer observer : observers) {
observer.update(temperature, humidity, pressure);
}
}
public void setTemperature(float temperature, float humidity, float pressure) {
this.temperature = temperature;
this.humidity = humidity;
this.pressure = pressure;
notifyObservers();
}
}
```
### 运行
```java
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer;
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer1;
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer2;
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer3;
import cn.bunny.pattern3.subject.WeatherStationSubject;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
WeatherStationSubject weatherStationSubject = new WeatherStationSubject();
Observer observer1 = new Observer1();
Observer observer2 = new Observer2();
Observer observer3 = new Observer3();
// 注册观察者
weatherStationSubject.registerObserver(observer1);
weatherStationSubject.registerObserver(observer2);
weatherStationSubject.registerObserver(observer3);
// 更新天气温度,观察者会收到通知
weatherStationSubject.setTemperature(25.0f, 25.0f, 25.0f);
weatherStationSubject.setTemperature(30.0f, 30.0f, 30.0f);
// 移出观察者1
weatherStationSubject.removeObserver(observer1);
// 更新天气温度,观察者会收到通知
System.out.println("--------------------------");
weatherStationSubject.setTemperature(44.0f, 44.0f, 44.0f);
}
}
```
![image-20250131223737965](./images/设计模式/image-20250131223737965.png)
## 装饰者模式

View File

@ -12,6 +12,8 @@ public class Main {
modelDuck.performQuack();
modelDuck.swim();
System.out.println("--------------------------------");
AbstractDuck woodDuck = new WoodDuck();
woodDuck.display();
woodDuck.performFly();

View File

@ -30,5 +30,4 @@ public abstract class AbstractDuck {
public void swim() {
System.out.println("鸭子游泳");
}
}

View File

@ -0,0 +1,33 @@
package cn.bunny.pattern3;
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer;
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer1;
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer2;
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer3;
import cn.bunny.pattern3.subject.WeatherStationSubject;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
WeatherStationSubject weatherStationSubject = new WeatherStationSubject();
Observer observer1 = new Observer1();
Observer observer2 = new Observer2();
Observer observer3 = new Observer3();
// 注册观察者
weatherStationSubject.registerObserver(observer1);
weatherStationSubject.registerObserver(observer2);
weatherStationSubject.registerObserver(observer3);
// 更新天气温度观察者会收到通知
weatherStationSubject.setTemperature(25.0f, 25.0f, 25.0f);
weatherStationSubject.setTemperature(30.0f, 30.0f, 30.0f);
// 移出观察者1
weatherStationSubject.removeObserver(observer1);
// 更新天气温度观察者会收到通知
System.out.println("--------------------------");
weatherStationSubject.setTemperature(44.0f, 44.0f, 44.0f);
}
}

View File

@ -0,0 +1,16 @@
package cn.bunny.pattern3.observer;
/**
* 观察者接口
*/
public interface Observer {
/**
* 更新数据
*
* @param temperature 温度
* @param humidity 湿度
* @param pressure 气压
*/
void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}

View File

@ -0,0 +1,17 @@
package cn.bunny.pattern3.observer;
public class Observer1 implements Observer {
/**
* 更新数据
*
* @param temperature 温度
* @param humidity 湿度
* @param pressure 气压
*/
@Override
public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
System.out.println("Observer1 显示数据temperature = " + temperature + ";humidity = " + humidity);
}
}

View File

@ -0,0 +1,17 @@
package cn.bunny.pattern3.observer;
public class Observer2 implements Observer {
/**
* 更新数据
*
* @param temperature 温度
* @param humidity 湿度
* @param pressure 气压
*/
@Override
public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
System.out.println("Observer2 显示数据temperature = " + temperature + ";humidity = " + humidity);
}
}

View File

@ -0,0 +1,16 @@
package cn.bunny.pattern3.observer;
public class Observer3 implements Observer {
/**
* 更新数据
*
* @param temperature 温度
* @param humidity 湿度
* @param pressure 气压
*/
@Override
public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
System.out.println("Observer3 显示数据temperature = " + temperature + ";humidity = " + humidity);
}
}

View File

@ -0,0 +1,14 @@
package cn.bunny.pattern3.subject;
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer;
/**
* 被观察者接口
*/
public interface Subject {
void registerObserver(Observer observer);
void removeObserver(Observer observer);
void notifyObservers();
}

View File

@ -0,0 +1,41 @@
package cn.bunny.pattern3.subject;
import cn.bunny.pattern3.observer.Observer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 被观察者类
*/
public class WeatherStationSubject implements Subject {
private final List<Observer> observers = new ArrayList<>();
private float temperature;
private float humidity;
private float pressure;
@Override
public void registerObserver(Observer observer) {
observers.add(observer);
}
@Override
public void removeObserver(Observer observer) {
observers.remove(observer);
}
@Override
public void notifyObservers() {
for (Observer observer : observers) {
observer.update(temperature, humidity, pressure);
}
}
public void setTemperature(float temperature, float humidity, float pressure) {
this.temperature = temperature;
this.humidity = humidity;
this.pressure = pressure;
notifyObservers();
}
}