架构师训练营第 3 周作业

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发布于: 2020 年 06 月 24 日

1. 请在草稿纸上手写一个单例模式的实现代码，拍照提交作业。

单例模式是开发过程中比较常见的模式，主要的实现有：饿汉式、懒汉式和双重加载。一般来说用饿汉式即可，如果需要懒加载则采用懒汉式，考虑到懒汉式的性能问题，可以进一步用双重检查的实现方式。以下是三种方式的实现。

1.1 饿汉式

1.2 懒汉式

1.3 双重检查

注意：这里并不需要 volatile 修饰 Instance，加 volatile 是为了防止指令重排，导致程序获取到未初始化时的实例，在高版本的 JDK 并不存在。

2. 请用组合设计模式编写程序，打印输出图 1 的窗口，窗口组件的树结构如图 2 所示，打印输出示例参考图 3。

2.1 功能分析

设计的类图主要如下：

其中， Component 是组件类，也是组合模式的接口，Control 是组合模式的叶子，Container 是组合模式的节点。考虑到显示方式的可扩展，这里新增了一个 Painter 接口，StdPainter 实现该接口，主要功能是将组件按一定格式(format)输出到控制台。

1.4 总结

平时开发中用饿汉式或者框架（比如 spring）提供的单例即可，没有必要过度设计。

2.2 Java 版

这里采用两种语言来实现，首先是 Java 的

public interface Painter {    void paint(Component component);}
public class StdPainter implements Painter{    private String format;
    public StdPainter(String format) {        this.format = format;    }
    @Override    public void paint(Component component) {        System.out.println(String.format(format, component.getClass().getSimpleName(), component.getName()));    }}
public interface Component {    String getName();    void render(Painter painter);}
public abstract class AbstractComponent implements Component{
    String name;
    public AbstractComponent(String name) {        this.name = name;    }
    @Override    public String getName() {        return name;    }}
public class Control extends AbstractComponent {
    public Control(String name) {        super(name);    }
    @Override    public void render(Painter painter) {        painter.paint(this);    }}
public class Container extends AbstractComponent {
    List<Component> children = new ArrayList<>();
    public Container(String name) {        super(name);    }
    public Container addChild(Component component) {        this.children.add(component);        return this;    }
    @Override    public void render(Painter painter) {        painter.paint(this);        children.forEach(c -> c.render(painter));    }}
public class WinForm extends Container {    public WinForm(String name) {        super(name);    }}
public class Frame extends Container {    public Frame(String name) {        super(name);    }}
public class Button extends Control {    public Button(String name) {        super(name);    }}
public class Label extends Control {    public Label(String name) {        super(name);    }}
public class TextBox extends Control {    public TextBox(String name) {        super(name);    }}
public class PasswordBox extends Control {    public PasswordBox(String name) {        super(name);    }}
public class Picture extends Control {    public Picture(String name) {        super(name);    }}
public class LinkLabel extends Control {    public LinkLabel(String name) {        super(name);    }}
/** * 运行的主程序 */public class Application {    public static void main(String[] args) {        final Container win = new WinForm("WINDOW窗口")            .addChild(new Picture("LOGO图片"))            .addChild(new Button("登录"))            .addChild(new Button("注册"))            .addChild(new Frame("FRAME1")                .addChild(new Label("用户名"))                .addChild(new TextBox("文本框"))                .addChild(new Label("密码"))                .addChild(new PasswordBox("密码框"))                .addChild(new TextBox("记住用户名"))                .addChild(new LinkLabel("忘记密码"))            );        win.render(new StdPainter("print %s(%s)"));    }}

复制代码

运行效果

2.3 Golang 版

package main
import (    "fmt"    "strings")
type Component interface {    GetName() string    render(painter Painter)}
type Painter interface {    paint(component Component)}
type StdPainter struct {    format string;}
func (p *StdPainter) paint(component Component) {    typeName := fmt.Sprintf("%T", component)    simpleTypeName := typeName[strings.LastIndex(typeName, ".")+1:]    fmt.Printf(p.format, simpleTypeName, component.GetName())}
type Control struct {    name string}
func (c *Control) GetName() string {    return c.name}
func (c *Control) render(painter Painter) {    painter.paint(c)}
type Container struct {    name     string    children []Component}
func (c *Container) GetName() string {    return c.name}
func (c *Container) AddChild(component Component) *Container {    c.children = append(c.children, component)    return c}
func (c *Container) render(painter Painter) {    painter.paint(c)    for _, child := range c.children {        child.render(painter)    }}
type WinForm struct {    Container}
type Frame struct {    Container}
type Picture struct {    Control}
type Button struct {    Control}
type Label struct {    Control}
type TextBox struct {    Control}
type PasswordBox struct {    Control}
type LinkLabel struct {    Control}
func main() {    frame := &Frame{Container{        name: "FRAME1",        children: []Component{            &Label{Control{name: "用户名"}},            &TextBox{Control{name: "文本框"}},            &Label{Control{name: "密码"}},            &PasswordBox{Control{name: "密码框"}},            &TextBox{Control{name: "记住用户名"}},            &LinkLabel{Control{name: "忘记密码"}},        },    }}
    win := &WinForm{Container{name: "WINDOW窗口"}}    win.AddChild(&Picture{Control{name: "LOGO图片"}}).        AddChild(&Button{Control{name:"登录"}}).        AddChild(&Button{Control{name:"注册"}}).        AddChild(frame)
    win.render(&StdPainter{format: "print %s(%s)\n"})}

复制代码

运行效果：

PS: 在 golang 中，对于类的继承并不完美，集成更多的像是在仅在结构体中包含另外一个结构体。

2.4 总结

组合模式适合用来处理有树状结构的设计。客户端可以一致地处理单个对象和组合对象，简化了客户端处理逻辑；更容易的在组合体内加入新的对象，满足“开闭原则”。

发布于: 2020 年 06 月 24 日阅读数: 103

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/bafdde32a2d8e735d8495368f】。未经作者许可，禁止转载。

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