Android 设计模式大盘点：从应用到原理

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2024-01-29 18:13:17

Android 开发中的设计模式：助力高效代码创作

在 Android 开发的浩瀚海洋中，设计模式犹如明灯，指引着开发者在代码创作的道路上扬帆远航。这些通用解决方案为常见问题提供了优雅且可重用的解决方案，让开发者尽情发挥创造力，打造高质、高效的应用。

揭开设计模式的神秘面纱

设计模式并非晦涩难懂的术语，而是实用而直观的代码模板。它们将已有的设计经验抽象成可复用模块，帮助开发者免去重复的编码工作。

Android 开发中应用广泛的设计模式包括：

单例模式：独一无二的存在

单例模式确保一个类只有一个实例存在，如同应用程序中的独角兽。这种模式通常用于创建全局对象，如数据库连接、缓存和日志记录器。

工厂模式：对象的铸造师

工厂模式负责创建对象，却不必显式指定具体类型。它就像一座工厂，根据需要生产不同的产品。这种模式在创建复杂对象或根据运行时情况动态选择对象类型时大显身手。

建造者模式：循序渐进的架构师

建造者模式分步构建复杂对象，就像乐高积木搭建宏伟结构一般。它使对象的创建过程井然有序，易于验证和修改，尤其适用于拥有众多可选属性的对象。

适配器模式：兼容性桥梁

适配器模式将不同接口的对象桥接在一起，让它们携手共舞。它就像翻译员，将一种语言转换为另一种语言，确保对象间无缝协作。

装饰器模式：动态增强剂

装饰器模式为对象添加新功能，却无需修改其内部结构。它就像在汽车上安装新配件，丰富其功能，又不改变其本质。

策略模式：算法的变奏曲

策略模式将算法封装成独立模块，让算法选择与算法使用解耦。它就像交响乐中的指挥家，根据场景切换不同的乐章，演奏出不同的旋律。

观察者模式：信息发布者与订阅者

观察者模式建立对象间的订阅关系。当一个对象发生变化时，所有订阅它的对象都会收到通知，及时更新自己的状态。这种模式是事件处理、数据绑定和状态管理的利器。

设计模式的应用场景

设计模式并非万能钥匙，需要根据具体场景灵活选择。以下是它们常见的应用领域：

单例模式：创建数据库连接、缓存和日志记录器等全局对象。
工厂模式：创建复杂对象，如带有多个构造函数的对象。
建造者模式：构建拥有众多可选属性的复杂对象。
适配器模式：整合旧代码和第三方库。
装饰器模式：增强对象功能，如日志记录和安全检查。
策略模式：在算法之间切换，如排序算法。
观察者模式：实现事件处理，如 UI 更新和数据更改通知。

代码示例

// 单例模式
class DatabaseConnection private constructor() {
    companion object {
        val instance = DatabaseConnection()
    }
}

// 工厂模式
interface ShapeFactory {
    fun createShape(): Shape
}
class CircleFactory : ShapeFactory {
    override fun createShape(): Shape = Circle()
}

// 建造者模式
class UserBuilder {
    private var name: String? = null
    private var age: Int? = null
    fun withName(name: String) = apply { this.name = name }
    fun withAge(age: Int) = apply { this.age = age }
    fun build() = User(name ?: "", age ?: 0)
}

// 适配器模式
class LegacyDatabaseConnection {
    fun connect() = println("Connecting to legacy database...")
}
class DatabaseConnectionAdapter(private val legacyDatabaseConnection: LegacyDatabaseConnection) : DatabaseConnection {
    override fun connect() = legacyDatabaseConnection.connect()
}

// 装饰器模式
class LoggingDatabaseConnection(private val databaseConnection: DatabaseConnection) : DatabaseConnection {
    override fun connect() {
        println("Logging database connection...")
        databaseConnection.connect()
    }
}

// 策略模式
interface SortingStrategy {
    fun sort(list: List<Int>): List<Int>
}
class BubbleSortStrategy : SortingStrategy {
    override fun sort(list: List<Int>) = list.sorted()
}

// 观察者模式
class Subject {
    private val observers = mutableListOf<Observer>()
    fun attach(observer: Observer) = observers.add(observer)
    fun detach(observer: Observer) = observers.remove(observer)
    fun notifyObservers() = observers.forEach { it.update() }
}
interface Observer {
    fun update()
}