掌握Java设计模式:三大类别与23种经典案例
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更新于2024-07-22
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Java设计模式是面向对象编程中一种通用的解决问题的架构和策略集合,它为解决常见软件开发中的问题提供了可复用的解决方案。设计模式主要分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。
1. **创建型模式**:
- 工厂方法模式:提供一个创建对象的最佳方式,而不暴露其内部创建逻辑,使得客户端无需关心对象的实例化过程。
- 抽象工厂模式:创建一系列相关或相互依赖的对象,而无需指定它们具体的类。
- 单例模式:确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。
- 建造者模式:将复杂产品的构建步骤分解为多个简单的步骤,每个步骤都由不同的对象完成,提高灵活性。
- 原型模式:通过复制一个现有的对象来创建新对象,实现高效创建大量相似对象的需求。
2. **结构型模式**:
- 适配器模式:让一个类适应接口,以便与目标环境交互。
- 装饰器模式:动态地给一个对象添加额外的行为,而不改变其原有结构。
- 代理模式:为其他对象提供一个代理以控制对原对象的访问。
- 外观模式:提供一个一致的接口来替换系统的多个子系统,简化客户端操作。
- 桥接模式:将抽象部分和实现部分解耦,允许它们独立变化。
- 组合模式:让对象看起来像单一对象,但可以包含多个相同类型的对象,同时支持部分替换。
- 享元模式:减少对象的数量,通过共享对象来优化内存使用。
3. **行为型模式**:
- 策略模式:定义一组算法,封装它们,并使它们可以相互替换,而无须修改客户端代码。
- 模板方法模式:定义算法的骨架,而将一些步骤延迟至子类中实现,便于重用和扩展。
- 观察者模式:当一个对象状态改变时,所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。
- 迭代子模式:提供一个用于顺序访问聚合对象元素的迭代器,使用户可以遍历聚合对象,而无需暴露其底层结构。
- 责任链模式:将请求沿着一个链传递,让每个接收者都有机会处理请求,直至遇到能够处理的。
- 命令模式:封装一个请求作为对象,使得你可以在运行时改变它的行为。
- 备忘录模式:记录一个对象的内部状态,以便在以后的状态改变时能够恢复。
- 状态模式:允许对象在运行时改变它的行为,基于其内部状态。
- 访问者模式:让多个对象都有机会访问同一批对象,而无需暴露他们的内部结构。
- 中介者模式:定义对象间的一个中介,使得各对象不需要显式相互通信,通过中介者交换消息。
- 解释器模式:将一个表达式表示为一个树结构,然后使用这个树结构解析表达式。
此外,还有**并发模式**,如并发型模式和线程池模式,它们关注的是如何在多线程环境中组织和管理任务,以提高程序的效率和性能。
掌握设计模式对于Java开发者来说至关重要,它们提升了代码的可读性、可维护性和可扩展性,有助于创建更稳定、高效的软件系统。学习设计模式不仅限于理论,结合实际项目和源码分析是加深理解的有效途径。
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