设计模式（工厂模式，模板方法模式，单例模式）

单例模式：

确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。

单例模式举例：

1. 配置信息类：用于存储应用程序的全局配置信息，例如数据库连接信息、日志配置等。

2. 日志类：用于记录应用程序运行时的日志信息，确保在整个应用程序中只有一个日志实例

3. 线程池类：在多线程环境下，使用单例模式可以确保只有一个线程池实例，提高资源利用率和性能。

单例模式饿汉式：

代码：

public class Singleton {/*防止外界随意使用构造方法new对象,我们需要将构造私有化*/private Singleton(){}/*为了赶紧new对象,我们new对象的时候变成静态的,让其随着类的加载而加载为了不让外界随便使用类名调用此静态对象,我们将其变成private*/private static Singleton singleton = new Singleton();/*为了将内部new出来的对象给外界我们可以定义 一个方法,将内部的对象返回给外界*/public static Singleton getSingleton(){return singleton;}
}

将new出来的对象设置为静态属性，这样随着类的加载而加载

单例模式懒汉式：

public class Singleton1 {/*防止外界随意使用构造方法new对象,我们需要将构造私有化*/private Singleton1() {}/*懒汉式,不着急new对象*/private static Singleton1 singleton1 = null;/*为了将内部new出来的对给外界定义一个方法,将内部new出来的对返回*/public static Singleton1 getSingleton1() {//如果singleton1不是null就没必要抢锁了,直接返回,是null再抢锁if (singleton1==null){synchronized (Singleton1.class){if (singleton1 == null) {singleton1 = new Singleton1();}}}return singleton1;}
}

懒汉式就不着急new对象了，留了一个公共的接口，你想new的时候就new即可

懒汉式的线程不安全问题：

这也是懒汉式的一个缺点：如果没有加锁的代码：

public static Singleton1 getSingleton1() {if (singleton1 == null) {singleton1 = new Singleton1();}return singleton1;}

这很容易引发线程不安全问题，我们设想有两个线程，第一个线程需要这个singleton1这个对象，进入了if判断，不过这个时候CPU将线程切换给了第二个线程，那这个时候，第二个线程也进入了if判断，然后CPU再切换会第一个线程，线程一创建了对象，但是我们知道线程二也进入了if判断，它也能创建对象，这就导致了线程不安全问题

饿汉式和懒汉式区别：

1：创建的时间不一样：饿汉式是在类加载过程中就创建了实例，而饿汉式是被调用的时候才创建实例

2：线程安全问题：饿汉式不存在什么线程安全，类加载的时候我就创建了，而且不能改，不可能又线程安全问题，反观饿汉式就有线程安全问题

在Spring中的单例模式的体现：

 在 Spring 源码中，最常见的使用单例设计模式的场景就是在创建 Bean 实例时使用单例模式。Spring 容器默认情况下会将所有的 Bean 对象作为单例对象进行管理，这样可以节省资源，提高性能。

public class DefaultSingletonBeanRegistry implements SingletonBeanRegistry {private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);@Overridepublic Object getSingleton(String beanName) {return this.singletonObjects.get(beanName);}@Overridepublic void registerSingleton(String beanName, Object singletonObject) {synchronized (this.singletonObjects) {Object oldObject = this.singletonObjects.get(beanName);if (oldObject != null) {throw new IllegalStateException("Could not register object [" + singletonObject + "] under bean name '" + beanName +"': there is already object [" + oldObject + "] bound");}this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);}}// 其他方法...
}

这个是我在鱼皮公众号上看到的，我第一次看到这段话的时候，也是有一个疑问

创建 Bean 实例是饿汉式还是懒汉式？

然后我问了GPT：

Spring容器在启动时会预先实例化所有单例Bean对象，这样可以避免懒汉式中可能存在的线程安全问题，确保在需要使用Bean时能够立即获取到对象实例。这种预先实例化的方式类似于饿汉式，但并不完全等同于饿汉式的实现方式。

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模板方法模式：

定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。明确了一部分功能，而另一部分功能不明确。需要延伸到子类中实现

 这个我觉得就非常好理解：

我们平常都在写的接口或者抽象类都是这种思想

比如我们要去餐馆吃饭，我们每次餐馆都要点菜买单

不过我们去不同的餐馆点的菜都不一样

就可以把餐馆抽象成一个类，不同的餐馆都是实现类

上一段代码：

public abstract class Hotel {public void eat(){System.out.println("点菜");eatCai();System.out.println("买单");}public abstract void eatCai();
}public class QuanJuDe extends Hotel{@Overridepublic void eatCai() {System.out.println("薄饼");System.out.println("放鸭肉");System.out.println("酱");System.out.println("葱丝");System.out.println("黄瓜丝");System.out.println("卷着吃");}
}
public class ZhangLiang extends Hotel{@Overridepublic void eatCai() {System.out.println("调麻酱");System.out.println("放辣椒油");System.out.println("倒到大碗中吃");}
}public class Test01 {public static void main(String[] args) {QuanJuDe quanJuDe = new QuanJuDe();quanJuDe.eat();System.out.println("================");ZhangLiang zhangLiang = new ZhangLiang();zhangLiang.eat();}
}

 

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工厂模式：

工厂模式是一种创建型设计模式，其主要目的是封装对象的实例化过程，将对象的创建和使用分离。通过工厂模式，可以实现更灵活、可扩展的对象创建方式，同时降低代码的耦合度。

工厂模式分为下面三种：简单工厂模式，工厂方法模式，抽象工厂模式

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还没有工厂的时候：我们如果需要车，我们得自己去造车 自己去 new 对象

public class BMW320 {public BMW320(){System.out.println("制造-->BMW320");}
}public class BMW523 {public BMW523(){System.out.println("制造-->BMW523");}
}public class Customer {public static void main(String[] args) {BMW320 bmw320 = new BMW320();BMW523 bmw523 = new BMW523();}
}

简单工厂模式：简单工厂的时候，我们已经有了简单的工厂，我们不用自己去造车了

我们可以告诉工厂，我们需要这个这个车，工厂造好给我们即可

有一个工厂类，我们去调用工厂类的造车方法造车

产品类：

// 产品接口
interface Product {void doSomething();
}// 具体产品类 A
class ConcreteProductA implements Product {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("Product A is doing something.");}
}// 具体产品类 B
class ConcreteProductB implements Product {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("Product B is doing something.");}
}

工厂类： 

// 简单工厂类
class SimpleFactory {public static Product createProduct(String type) {if ("A".equals(type)) {return new ConcreteProductA();} else if ("B".equals(type)) {return new ConcreteProductB();}return null;}
}

客户端代码：

// 客户端代码
public class Main {public static void main(String[] args) {Product productA = SimpleFactory.createProduct("A");productA.doSomething();Product productB = SimpleFactory.createProduct("B");productB.doSomething();}
}

工厂方法模式：到了这个时候，随着车型的增多，一个工厂已经不能生成这么多车型了

就需要工厂分类：每个工厂生成一种型号的车

有一个工厂抽象类，生成各种型号的车的工厂去继承里面的造车方法

再有一个车的抽象类，不同的车去继承里面的方法
 

 

// 产品接口
interface Product {void doSomething();
}// 具体产品类 A
class ConcreteProductA implements Product {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("Product A is doing something.");}
}// 具体产品类 B
class ConcreteProductB implements Product {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("Product B is doing something.");}
}// 工厂接口
interface Factory {Product createProduct();
}// 具体工厂类 A，负责创建产品 A
class ConcreteFactoryA implements Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductA();}
}// 具体工厂类 B，负责创建产品 B
class ConcreteFactoryB implements Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductB();}
}// 客户端代码
public class Main {public static void main(String[] args) {Factory factoryA = new ConcreteFactoryA();Product productA = factoryA.createProduct();productA.doSomething();Factory factoryB = new ConcreteFactoryB();Product productB = factoryB.createProduct();productB.doSomething();}
}

抽象工厂模式：这个时候的需求就已经很复杂了，

每个车需要的零件都不同，比如车1和车2分别是两个不同的型号，车1需要空调a和发动机b，车2需要空调b和发动机b

这个时候就设计到了一个产品族，就是空调，发动机或者其它产品合在一起就是一个产品族

有点像我们日常生活中开店，比如我们开冷冻产品店，那我们不可能一个人去准备所有的冷冻产品，我肯定是去找对应的供货商，比如火锅料的供货商，鱿鱼的供货商，饮料的供货商，然后整合到我这个冷冻店再去销售

所以翻译成Java语言就是，空调是一个抽象类，发动机是一个抽象类，多个抽象类，一个工厂抽象类，不同型号的车是一个类都去继承这个工厂，你需要什么零件就去这个工厂里面配这个零件。

// 产品族接口
interface AbstractProductA {void doSomething();
}interface AbstractProductB {void doSomething();
}// 具体产品类 A1
class ConcreteProductA1 implements AbstractProductA {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("Product A1 is doing something.");}
}// 具体产品类 B1
class ConcreteProductB1 implements AbstractProductB {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("Product B1 is doing something.");}
}// 具体产品类 A2
class ConcreteProductA2 implements AbstractProductA {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("Product A2 is doing something.");}
}// 具体产品类 B2
class ConcreteProductB2 implements AbstractProductB {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("Product B2 is doing something.");}
}// 抽象工厂接口
interface AbstractFactory {AbstractProductA createProductA();AbstractProductB createProductB();
}// 具体工厂类 1
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {@Overridepublic AbstractProductA createProductA() {return new ConcreteProductA1();}@Overridepublic AbstractProductB createProductB() {return new ConcreteProductB1();}
}// 具体工厂类 2
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {@Overridepublic AbstractProductA createProductA() {return new ConcreteProductA2();}@Overridepublic AbstractProductB createProductB() {return new ConcreteProductB2();}
}// 客户端代码
public class Main {public static void main(String[] args) {AbstractFactory factory1 = new ConcreteFactory1();AbstractProductA productA1 = factory1.createProductA();AbstractProductB productB1 = factory1.createProductB();productA1.doSomething();productB1.doSomething();AbstractFactory factory2 = new ConcreteFactory2();AbstractProductA productA2 = factory2.createProductA();AbstractProductB productB2 = factory2.createProductB();productA2.doSomething();productB2.doSomething();}
}