（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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分类

操作系统

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