Не нашёл ответов на вопросы собеседований из уровня 37 - выкладываю свои

Здравствуйте. Опять-таки, не нашёл ответов и на эти вопросы. Решил выложить ответы, которые я составил для себя.

Вот, собственно вопросы:
Вопросы к собеседованию:
1. Что такое паттерны проектирования?
2. Какие паттерны проектирования вы знаете?
3. Расскажите про паттерн Singleton? Как сделать его потокобезопасным?
4. Расскажите про паттерн Factory?
5. Расскажите про паттерн AbstractFactory
6. Расскажите про паттерн Adaper, его отличия от Wrapper?
7. Расскажите про паттерн Proxy
8. Что такое итератор? Какие интерфейсы, связанные с итератором, вы знаете?
9. Зачем нужен класс Arrays?
10. Зачем нужен класс Collections?

А вот мои ответы:
Мои ответы:

1. Паттерны проектирования — это устоявшиеся удачные решения самых распространнёх проблем, возникающих при проектировании и разработке программ или их частей.

2. Singleton, Factory, Abstract Factory, Template method, Strategy, Pool, Adapter, Proxy, Bridge, MVC.

3. Когда нужно, чтобы в программе существовал только один экземпляр какого-то класса, то применяют паттерн Singleton. Он выглядит так (lazy initialization):
clas Singleton {
private Singleton instance;
private Singleton() {}
public static Singletot getInstance() {
if (instance == null)
instance = new Singleton();
return instance;
}
}

Чтобы сделать его потокобезопасным, можно добавить к методу getInstance() модификатор synchronized. Но это будет не самым лучшим решением (зато самым простым). Гораздно лучшее решение — это написать метод getInstance таким образом (double-checked locking):
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null)
synchronized(Singleton.class) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}

4. Паттерн Factory — это порождающий паттерн. Он позволяет создавать объекты по требованию (например, при определённых условиях). Выглядит это так:
class Factory{
public static Object1 getObject1() {
return new Object1();
}

public static Object2 getObject2() {
return new Object2();
}

public static Object3 getObject3() {
return new Object3();
}
}

Также существует разновидность этого паттерна под названием FactoryMethod. Согласно этому паттерну, в одном методе создаются разные объекты, в завимости от поступающих входных данных (значений параметров). Все эти объекты должны иметь общего предка (или один общий реализуемый интерфейс). Выглядит он так:

class FactoryMethod {
public enum TypeObject {
TYPE1,
TYPE2,
TYPE3
}

public static CommonClass getObject(TypeObject type) {
switch(type) {
case TYPE1:
return new Object1();
case TYPE2:
return new Object2();
case TYPE3:
return new Object3();
default:
return null;
}
}
}

Классы Object1, Object2 и Object3 наследуются от класса CommonClass.

5. Паттерн Abstract Factory — это также порождающий шаблон проектирования. Согласно этому паттерну, создаётся некоторая абстрактная фабрика, служащая шаблоном для нескольких конкретных фабрик. Можно привести такой пример:
class Human {}

class Boy extends Human {}
class TeenBoy extends Human {}
class Man extends Human {}
class OldMan extends Human {}

class Girl extends Human {}
class TeenGirl extends Human {}
class Woman extends Human {}
class OldWoman extends Human {}

interface AbstractFactory {
Human getPerson(int age);
}

class FactoryMale implements AbstractFactory {
public Human getPerson(int age) {
if (age < 12)
return new Boy();
if (age >= 12 && age <= 20)
return new TeenBoy();
if (age > 20 && age < 60)
return new Man();
return new OldMan();
}
}

сlass FactoryFemale implements AbstractFactory {
public Human getPerson(int age) {
if (age < 12)
return new Girl();
if (age >= 12 && age <= 20)
return new TeenGirl();
if (age > 20 && age < 60)
return new Woman();
return new OldWoman();
}
}

6. Паттерн Adapter — это структурный паттерн. Его реализация позволяет использовать объект одного типа там, где требуется объект другого типа (обычно это абстрактные типы). Пример реализации этого паттерна:
interface TotalTime {
int getTotalSeconds();
}
interface Time {
int getHours();
int getMinutes();
int getSeconds();
}

class TimeAdapter extends TotalTime {
private Time time;
public TimeAdapter(Time time) {
this.time = time;
}
public int getTotalTime() {
return time.getSeconds + time.getMinutes * 60 + time.getHours * 60 * 60;
}
}

class TotalTimeAdapter extends Time {
private TotalTime totalTime;
public TotalTimeAdapter(TotalTime totalTime) {
this.totalTime = totalTime;
}

public int getSeconds() {
return totalTime % 60;
}

public int getMinutes() {
return (totalTime / 60) % 60;
}

public int getHours() {
return totaltime/ (60 * 60);
}
}

class Main {
public static void main(String[] args) {
Time time = new Time() {
public int getSeconds() {
return LocalTime.now().getSecond();
}

public int getMinutes() {
return LocalTime.now().getMinute();
}

public int getHours() {
return LocalTime.now().getHour();
}
};

TotalTime totalTime = new TimeAdapter(time);
System.out.println(totalTime.getTotalSeconds());

TotalTime totalTime2 = new TotalTime() {
public int getTotalSeconds() {
LocalTime currTime = LocalTime.now();
return currTime.getSecond() + currTime.getMinute * 60 + currTime.getHour * 60 * 60;
}
};

Time time2 = new TotalTimeAdapter(totalTime2);
System.out.println(time2.getHours + ":" + time2.getMinutes() + ":" + time2.getSeconds());
}
}

При реализации паттерна Wrapper создаётся класс, который оборачивает исходный класс и реализует тот же интерфейс, который реализует исходный класс. Таким образом, это позволяет расширить функциональность исходного класса и использовать новый класс там, где ожидается использование исходного класса. Это отличается от реализации паттерна Adapter тем, что в данном случае используется один интерфейс (тот же, что есть у исходного класса). В паттерне Adapter же используется два интерфейса, и класс, который оборачивает экземпяр исходного класса, реализует совсем другой инферфейс, не интерфейс исходного класса.

7. Паттерн Proxy — это структурный паттерн проектирования. Он нужен для того, чтобы контролировать доступ к какому-то объекту. Для этого пишется класс по типу «обёртка», то есть внутрь класса передаётся исходный объект, реализующий некий интерфейс, сам класс тоже реализует этот интерфейс, и в каждом методе этого класса вызывается похожий метод у исходного объекта. Реализация того же интерфейса, что и у исходного объекта, позволяет подменить исходный объект прокси-объектом. Также это позволяет, не меняя исходного объекта, «навешивать» на его методы какуют-то специальную дополнительную функциональность (например, логирование, проверка прав доступа, кэширование и т.д.). Пример:
interface Bank {
void setUserMoney(User user, double money);
double getUserMoney(User user);
}

class CitiBank implements Bank { //оригинальный класс
public void setUserMoney(User user, double money) {
UserDAO.update(user,money);
}

public double getUserMoney(User user) {
UserDAO.getUserMoney(user);
}
}

class SecurityProxyBank implements Bank {
private Bank bank;

public SecurityProxyBank(Bank bank) {
this.bank = bank;
}
public void setUserMoney(User user, double money) {
if (!SecurityManager.authorize(user,BankAccounts.Manager)
throw new SecurityException(«User can't change money value»);

UserDAO.update(user,money);
}

public double getUserMoney(User user) {
if (!SecurityManager.authorize(user,BankAccounts.Manager)
throw new SecurityException(«User can't get money value»);

UserDAO.getUserMoney(user);
}

8. Итератор — это специальный внутренний объект коллекции, который позволяет последовательно перебирать элементы этой коллекций. Этот объект должен реализовывать интерфейс Iterator, либо ListIterator(для списков). Также, для того, чтобы перебирать элементы коллекции, коллекция должна поддерживать интерфейс Iterable. Интерфейс Iterableсодержит всего один метод — iterator(), который позволяет извне получить доступ к итератору коллекции. Интерфейс Iteratorсодержит следующие методы:

boolean hasNext() — проверяет, есть ли в коллекции ещё какой-то элемент
E next() — позволяет получить очередной элемент коллекции (после получения элемента, внутренний курсор итератора передвигается на следующий элемент коллекции)
void remove() — удаляет текущий элемент из коллекции

Интерфейс же ListIteratorсодержит такие методы:
boolean hasNext() — проверяет, существуют ли ещё один элемент в коллекции (следующий за текущим)
E next() — возвращает очередной элемент коллекции (и передвигает внутренний курсок итератора на следующий элемент)
int nextIndex() — возвращает индекс следующего элемента
void set(E e) — устанавливает значение текущего элементаvoid add(E e) Добавляет элемент в конец списка.
boolean hasPrevious() — проверяет, существует ли какой-то элемент в коллекции перед данным элементом
E previous() — возвращает текущий элемент коллекции и переводит курсор на предыдущий элемент коллекции
int previousIndex — возвращает индекс предыдущего элемента коллекции
void remove() — удаляет текущий элемент коллекции
void add(E e) — добавляет элемент e после текущего элемента коллекции

9. Класс Arrays — это утилитарный класс, предназначенный для разнообразных манипуляций с массивами. В этом классе есть методы превращения массива в список, поиска по массиву, копирования массива, сравнения массивов, получения хешкода массива, представление массива в виде строки и др.

10. Класс Collections — это утилитарный класс для работы с коллекциями. В этом классе есть методы добавления элементов в коллекцию, наполнения коллекции элементами, поиска по коллекции, копировании коллекции, сравнения коллекции, нахождения максимального и минимального элементов коллекции, а также методы получения специфический модификаций коллекций известных типов (например, можно получить потокобезопасную коллекции или неизменяемую коллекцию с одним элементом).