(四五)HarmonyOS Design 的设计模式应用 原创

小_铁51CTO
发布于 2025-3-14 22:37
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HarmonyOS Design 的设计模式应用

在 HarmonyOS 应用开发的广阔天地里,合理运用设计模式能够极大地提升代码的质量、可维护性以及可扩展性。设计模式如同建筑蓝图,为开发者构建高效、稳健的应用提供了指引。接下来,我们深入探讨常见设计模式在 HarmonyOS 中的应用,并通过实际案例进行分析。

常见设计模式在 HarmonyOS 中的应用

单例模式(Singleton Pattern)

单例模式确保一个类仅有一个实例,并提供一个全局访问点。在 HarmonyOS 应用中,例如应用的配置管理类,往往只需要一个实例来存储和管理应用的各种配置信息,避免重复创建带来的资源浪费。以下是使用 Kotlin 实现单例模式的示例代码:

​class AppConfig private constructor() {​

​// 存储应用配置信息的属性​

​var themeColor: Int = 0​

​var fontSize: Float = 16f​

​companion object {​

​private var instance: AppConfig? = null​

​fun getInstance(): AppConfig {​

​if (instance == null) {​

​instance = AppConfig()​

​}​

​return instance!!​

​}​

​}​

​}​

在应用的其他部分,开发者可以通过AppConfig.getInstance()轻松获取唯一的配置实例,进行配置信息的读取和修改。

工厂模式(Factory Pattern)

工厂模式用于创建对象,将对象的创建和使用分离。在 HarmonyOS 开发中,当需要根据不同条件创建不同类型的 UI 组件时,工厂模式十分有用。比如,根据用户的设置创建不同样式的按钮。以下是 Java 实现的简单工厂模式示例:

​abstract class Button {​

​public abstract void display();​

​}​

​class DefaultButton extends Button {​

​@Override​

​public void display() {​

​System.out.println("显示默认样式按钮");​

​}​

​}​

​class CustomButton extends Button {​

​@Override​

​public void display() {​

​System.out.println("显示自定义样式按钮");​

​}​

​}​

​class ButtonFactory {​

​public static Button createButton(boolean isCustom) {​

​if (isCustom) {​

​return new CustomButton();​

​} else {​

​return new DefaultButton();​

​}​

​}​

​}​

在实际使用中,开发者可以通过ButtonFactory.createButton(true)来创建自定义样式按钮,ButtonFactory.createButton(false)创建默认样式按钮,无需关心具体的按钮创建细节。

观察者模式(Observer Pattern)

观察者模式定义了对象间的一种一对多依赖关系,当一个对象状态发生改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。在 HarmonyOS 应用中,常用于数据模型与 UI 之间的交互。例如,当用户的账户信息(如余额、积分等)发生变化时,相关的 UI 界面需要实时更新。以下是使用 TypeScript 实现的观察者模式示例:

​class UserAccount {​

​private balance: number = 0;​

​private observers: Array<() => void> = [];​

​public getBalance(): number {​

​return this.balance;​

​}​

​public setBalance(amount: number) {​

​this.balance = amount;​

​this.notifyObservers();​

​}​

​public addObserver(observer: () => void) {​

​this.observers.push(observer);​

​}​

​public notifyObservers() {​

​this.observers.forEach(observer => observer());​

​}​

​}​

​class UserAccountUI {​

​private account: UserAccount;​

​constructor(account: UserAccount) {​

​this.account = account;​

​this.account.addObserver(() => this.updateUI());​

​}​

​private updateUI() {​

​console.log("账户余额更新为: " + this.account.getBalance());​

​}​

​}​

在上述代码中,UserAccount类维护了一个观察者列表,当余额发生变化时,会通知所有观察者(即UserAccountUI)进行 UI 更新。

设计模式的案例分析

案例:音乐播放器应用中的状态模式(State Pattern)

在一个 HarmonyOS 音乐播放器应用中,音乐播放有多种状态,如播放、暂停、停止等。状态模式可以很好地管理这些状态及其相关行为。

首先,定义一个抽象的状态类:

​abstract class MusicPlayerState {​

​protected MusicPlayer musicPlayer;​

​public MusicPlayerState(MusicPlayer musicPlayer) {​

​this.musicPlayer = musicPlayer;​

​}​

​public abstract void play();​

​public abstract void pause();​

​public abstract void stop();​

​}​

然后,实现具体的状态类,例如播放状态:

​class PlayingState extends MusicPlayerState {​

​public PlayingState(MusicPlayer musicPlayer) {​

​super(musicPlayer);​

​}​

​@Override​

​public void play() {​

​System.out.println("音乐已在播放,无需重复操作");​

​}​

​@Override​

​public void pause() {​

​System.out.println("暂停音乐播放");​

​musicPlayer.setState(new PausedState(musicPlayer));​

​}​

​@Override​

​public void stop() {​

​System.out.println("停止音乐播放");​

​musicPlayer.setState(new StoppedState(musicPlayer));​

​}​

​}​

再定义音乐播放器类,管理状态切换:

​class MusicPlayer {​

​private MusicPlayerState currentState;​

​public MusicPlayer() {​

​currentState = new StoppedState(this);​

​}​

​public void setState(MusicPlayerState state) {​

​this.currentState = state;​

​}​

​public void play() {​

​currentState.play();​

​}​

​public void pause() {​

​currentState.pause();​

​}​

​public void stop() {​

​currentState.stop();​

​}​

​}​

在这个案例中,通过状态模式,音乐播放器在不同状态下的行为得到了清晰的分离和管理,代码的可维护性和扩展性大大增强。当需要添加新的状态(如快进、快退状态)时,只需新增相应的状态类并修改相关逻辑即可,而不会影响其他已有的状态类和播放器的核心逻辑。

通过合理运用常见设计模式,HarmonyOS 开发者能够更高效地构建出结构清晰、易于维护和扩展的应用。从单例模式确保资源的合理利用,到工厂模式实现对象创建的解耦,再到观察者模式实现数据与 UI 的实时同步,以及状态模式管理复杂的状态变化,每一种设计模式都在 HarmonyOS 应用开发中发挥着独特的作用,助力开发者打造出卓越的应用体验。

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