第二十一章 常用设计原则和设计模式
21.1 常用的设计原则(记住)
21.1.1 软件开发的流程
对扩展开放对修改关闭，为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。
- 里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)
任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现，多使用多态的方式。
- 依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)
尽量多依赖于抽象类或接口而不是具体实现类，对子类具有强制性和规范性
- 接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
尽量多使用小接口而不是大接口，避免接口的污染，降低类之间耦合度。
- 迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)
一个实体应当尽量少与其他实体之间发生相互作用，使系统功能模块相对独立。高内聚，低耦合。
- 合成复用原则(Composite Reuse Principle)
21.2 常用的设计模式
21.2.1 基本概念
- 设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验 的总结。
-
21.2.2 基本分类
创建型模式 - 单例设计模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、…
- 结构型模式 - 装饰器模式、代理模式、…
-
21.3 设计模式详解(重点)
21.3.1 单例设计模式
单例设计模式主要分为:饿汉式 和 懒汉式，懒汉式需要对多线程进行同步处理。
21.3.2 普通工厂模式
(1)基本概念
普通工厂方法模式就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的不同实现类进行实例的创建。
(2)类图结构
(3)主要缺点
在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，并且可能出现空指针异常
21.3.3 多个工厂方法模式
(1)类图结构
(2)主要缺点
在多个工厂方法模式中，为了能够正确创建对象，先需要创建工厂类的对象才能调用工厂类中的生
产方法。
21.3.4 静态工厂方法模式
(1)类图结构
(2)实际意义
工厂方法模式适合:凡是出现了大量的产品需要创建且具有共同的接口时，可以通过工厂方法模式进行创建。
(3)主要缺点
工厂方法模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要拓展程序生产新的产 品，就必须对工厂类的代码进行修改，这就违背了开闭原则。
21.3.5 抽象工厂模式
(1)类图结构
21.3.6 装饰器模式
(1)基本概念
装饰器模式就是给一个对象动态的增加一些新功能，要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口， 装饰对象持有被装饰对象的实例。
(2)类图结构
(3)实际意义
- 可以实现一个类功能的扩展。
- 可以动态的增加功能，而且还能动态撤销(继承不行)。
-
21.3.7 代理模式
(1)基本概念
代理模式就是找一个代理类替原对象进行一些操作。
- 比如我们在租房子的时候找中介，再如我们打官司需要请律师，中介和律师在这里就是我们的代 理。
(2)类图结构
(3)实际意义
- 如果在使用的时候需要对原有的方法进行改进，可以采用一个代理类调用原有方法，并且对产生的 结果进行控制，这种方式就是代理模式。
-
(4)代理模式和装饰器模式的比较
装饰器模式通常的做法是将原始对象作为一个参数传给装饰者的构造器，而代理模式通常在一个代理类中创建一个被代理类的对象。
装饰器模式关注于在一个对象上动态的添加方法，然而代理模式关注于控制对对象的访问。
21.3.8 模板方法模式
(1)基本概念
模板方法模式主要指一个抽象类中封装了一个固定流程，流程中的具体步骤可以由不同子类进行不同的实现，通过抽象类让固定的流程产生不同的结果。
(2)类图结构
(3)实际意义
将多个子类共有且逻辑基本相同的内容提取出来实现代码复用。
- 不同的子类实现不同的效果形成多态，有助于后期维护。
第二十二章 新特性
22.1 Java8的新特性
22.1.1 Java8的概述
Java8是 Java 语言的一个重要版本，该版本于2014年3月发布，是自Java5以来最具革命性的版本，这个版本包含语言、编译器、库、工具和JVM等方面的十多个新特性。
22.1.2 函数式接口
函数式接口主要指只包含一个抽象方法的接口，如:java.lang.Runnable、java.util.Comparator接口等。
- Java8提供@FunctionalInterface注解来定义函数式接口，若定义的接口不符合函数式的规范便会 报错。
- Java8中增加了java.util.function包，该包包含了常用的函数式接口，具体如下:
22.1.3 Lambda表达式
- Lambda 表达式是实例化函数式接口的重要方式，使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁 紧凑。
- lambda表达式:参数列表、箭头符号->和方法体组成，而方法体中可以是表达式，也可以是语句 块。
语法格式:(参数列表) -> { 方法体; } - 其中()、参数类型、{} 以及return关键字 可以省略。
22.1.4 方法引用
方法引用主要指通过方法的名字来指向一个方法而不需要为方法引用提供方法体，该方法的调用交 给函数式接口执行。
- 方法引用使用一对冒号 :: 将类或对象与方法名进行连接，通常使用方式如下:
方法引用是在特定场景下lambda表达式的一种简化表示，可以进一步简化代码的编写使代码更加紧凑简洁，从而减少冗余代码。
22.1.5 Stream接口
(1)基本概念
java.util.stream.Stream接口是对集合功能的增强，可以对集合元素进行复杂的查找、过滤、筛选 等操作。
Stream接口借助于Lambda 表达式极大的提高编程效率和程序可读性，同时它提供串行和并行两 种模式进行汇聚操作，并发模式能够充分利用多核处理器的优势。
(2)使用步骤
创建Stream，通过一个数据源来获取一个流。
- 转换Stream，每次转换返回一个新的Stream对象。
-
(3)创建方式
方式一:通过调用集合的默认方法来获取流，如:default Stream stream()
- 方式二:通过数组工具类中的静态方法来获取流，如:static IntStream stream(int[] array)
- 方式三:通过Stream接口的静态方法来获取流，如:static Stream of(T… values)
方式四:通过Stream接口的静态方法来获取流，static Stream generate(Supplier<? extends T> s)
(4)中间操作
筛选与切片的常用方法如下:
- 映射的常用方法如下:
- 排序的常用方法如下:
(5)终止操作
- 匹配与查找的常用方法如下:
- 规约的常用方法如下:
- 收集的常用方法如下:
22.1.6 Optional类
(1)基本概念
- java.util.Optional类可以理解为一个简单的容器，其值可能是null或者不是null，代表一个值存在 或不存在。
-
(2)常用的方法
22.2 Java9的新特性
22.2.1 Java9的概述
Java9发布于2017年9月发布，带来了很多新特性，其中最主要的变化是模块化系统。
模块就是代码和数据的封装体，模块的代码被组织成多个包，每个包中包含Java类和接口，模块的 数据则包括资源文件和其他静态信息。
22.2.2 模块化的使用
(1)语法格式
在 module-info.java 文件中，我们可以用新的关键词module来声明一个模块，具体如下:
(2)模块化的优势
- 减少内存的开销。
- 可简化各种类库和大型应用的 开发和维护。
-
22.2.3 钻石操作符的使用升级
-
22.2.4 集合工厂方法
(1)基本概念
Java9的List、Set和Map集合中增加了静态工厂方法of实现不可变实例的创建。
- 不可变体现在无法添加、修改和删除它们的元素。
-
(2)实际意义
保证线程安全:在并发程序中既保证线程安全性，也大大增强了并发时的效率。
- 被不可信的类库使用时会很安全。
- 如果一个对象不需要支持修改操作，将会节省空间和时间的开销。
-
22.2.5 InputStream的增强
InputStream类中提供了transferTo方法实现将数据直接传输到OutputStream中。
22.3 Java10的新特性
22.3.1 Java10的概述
Java10于2018年3月发布，改进的关键点包括一个本地类型推断、一个垃圾回收的增强。
Java10计划只是一个短期版本，因此公开更新将在六个月内结束，9月份发布的Java11将是Java的 长期支持(LTS)版本，LTS版本的发布每三年发布一次。
22.3.2 局部变量类型推断
(1)基本概念
Java10可以使用var作为局部变量类型推断标识符，此符号仅适用于局部变量，增强for循环的索 引，以及传统for循环的本地变量。
它不能使用于方法形式参数，构造函数形式参数，方法返回类型，字段，catch形式参数或任何其 他类型的变量声明。
(2)实际意义
标识符var不是关键字，只是一个保留的类型名称。这意味着var用作变量，方法名或包名的代码不 会受到影响，但var不能作为类或则接口的名字。
- 避免了信息冗余。
- 对齐了变量名。
-
22.4 Java11的新特性
22.4.1 Java11的概述
Java11于2018年9月正式发布这是 Java大版本周期变化 后的第一个长期支持版本，非常值得关注。
22.4.2 简化的编译运行操作
在Java11中可以使用java命令一次性进行编译和运行操作。 执行源文件中的第一个类必须包含主方法。 不可以使用其它源文件中自定义的类。
22.4.3 String类新增方法
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