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Java デザインパターンの実際的な応用を探ります: シングルトンパターンとファクトリーパターンの適用可能な環境

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リリース： 2023-12-23 14:22:15

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Java デザインパターンの実際的な応用を探ります: シングルトンパターンとファクトリーパターンの適用可能な環境

Java デザインパターンの深い理解: シングルトンモードとファクトリーモードのアプリケーションシナリオには特定のコード例が必要です

デザインパターンはソフトウェア開発で実践され、広く使用されています特定の問題を解決するための方法論と経験の概要。 Java言語アプリケーション開発において、一般的に使用されるデザインパターンには、シングルトンパターンとファクトリーパターンがあります。この記事では、これら 2 つの設計パターンの適用シナリオを詳しく調査し、具体的なコード例を使用して説明します。

1. シングルトンパターン

シングルトンパターンは、一般的に使用される作成デザインパターンであり、クラスのインスタンスが 1 つだけであることを保証し、グローバルアクセスポイントを提供します。具体的な実装方法としては、怠け者スタイルやハングリーマンスタイルなどがあります。

遅延シングルトンモードは、リソースが比較的大きく、頻繁に使用される状況に適しています。以下は、遅延シングルトンパターンのサンプルコードです。

public class LazySingleton {
    private static LazySingleton instance;
    
    private LazySingleton() {
        // 私有构造方法
    }
    
    public static LazySingleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (LazySingleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new LazySingleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

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ハングリーシングルトンパターンは、リソースが比較的小さく、常に使用される状況に適しています。以下は、Hungry スタイルのシングルトンパターンのサンプルコードです。

public class EagerSingleton {
    private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
    
    private EagerSingleton() {
        // 私有构造方法
    }
    
    public static EagerSingleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

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シングルトンパターンのアプリケーションシナリオには、次の状況が含まれますが、これらに限定されません。

必要なオブジェクトリソースの使用量を削減するため、頻繁に作成および破棄される;
異なるモジュール間でのデータの共有やメソッドの呼び出しを容易にするためにグローバルアクセスが必要なオブジェクト;
クラスのインスタンスの数を制御する必要がある、スレッドプールやデータベース接続プールなどは待機します。

2. ファクトリパターン

ファクトリパターンは、一般的に使用される作成デザインパターンであり、オブジェクト作成プロセスをファクトリクラスにカプセル化し、外部への統一インターフェイスを提供します。ファクトリパターンには、通常のファクトリパターン、ファクトリメソッドパターン、および抽象ファクトリパターンがあります。

通常のファクトリモードは、受信パラメータに基づいてどの特定のインスタンスを作成するかを動的に決定するのに適しています。以下は、一般的なファクトリパターンのサンプルコードです:

public class ShapeFactory {
    public Shape createShape(String shapeType) {
        if ("circle".equals(shapeType)) {
            return new Circle();
        } else if ("rectangle".equals(shapeType)) {
            return new Rectangle();
        } else if ("triangle".equals(shapeType)) {
            return new Triangle();
        } else {
            return null;
        }
    }
}

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ファクトリメソッドパターンは、製品ラインを拡張する必要がある状況に適しています。各特定のファクトリが製品の作成を担当します。以下は、ファクトリメソッドパターンのサンプルコードです。

public interface ShapeFactory {
    Shape createShape();
}

public class CircleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }
}

public class RectangleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Rectangle();
    }
}

public class TriangleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Triangle();
    }
}

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抽象ファクトリパターンは、関連または依存する製品オブジェクトのセットを作成する必要がある状況に適しています。以下は、抽象ファクトリパターンのサンプルコードです。

public interface AbstractFactory {
    Shape createShape();
    Color createColor();
}

public class CircleFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }
    
    @Override
    public Color createColor() {
        return new Red();
    }
}

public class RectangleFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Rectangle();
    }
    
    @Override
    public Color createColor() {
        return new Blue();
    }
}

public class TriangleFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Triangle();
    }
    
    @Override
    public Color createColor() {
        return new Green();
    }
}

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ファクトリパターンのアプリケーションシナリオには、次の状況が含まれますが、これらに限定されません。

複数の類似したオブジェクトが必要な状況コードロジックを簡素化するために作成する必要がある;
結合を減らすために特定の製品の作成の詳細を非表示にする必要がある;
新しい製品の作成を容易にするために製品ラインを拡張する必要がある。

要約すると、シングルトンパターンとファクトリパターンは一般的に使用されるデザインパターンであり、Java アプリケーション開発で広く使用されています。シングルトンパターンは、クラスのインスタンスが 1 つだけであることを確認する必要があるシナリオに適しており、ファクトリパターンは、オブジェクトの作成プロセスをカプセル化する必要があるシナリオに適しています。特定のアプリケーションでは、開発者はコードの品質と保守性を向上させるニーズに基づいて適切な設計パターンを選択する必要があります。

以上がJava デザインパターンの実際的な応用を探ります: シングルトンパターンとファクトリーパターンの適用可能な環境の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。