Java全解:23种设计模式详解
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更新于2024-07-29
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"Java中23种经典设计模式"
在软件工程中,设计模式是解决常见问题的经验总结,它们是经过验证的、可重用的解决方案。Java中的23种设计模式分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。这些模式可以帮助开发者编写出更灵活、可维护和可扩展的代码。
1. 创建型模式(创建对象的模式,关注对象的创建)
- 工厂方法(FactoryMethod)模式:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。这样,一个类的实例化过程就可以被延迟到其子类中。
- 抽象工厂(AbstractFactory)模式:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们的具体类。
- 建造者(Builder)模式:将复杂对象的构建与其表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
- 单例(Singleton)模式:确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
- 原型(Prototype)模式:通过复制已有对象来创建新对象,减少了类的实例化过程。
2. 结构型模式(关注类和对象的组合)
- 适配器(Adapter)模式:将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
- 桥接(Bridge)模式:将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。
- 组合(Composite)模式:允许你将对象组合成树形结构来表示“整体/部分”层次结构。
- 装饰(Decorator)模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责,提供了比继承更有弹性的扩展对象功能的方式。
- 外观(Facade)模式:为子系统提供一个统一的接口,使得子系统更加易于使用。
- 享元(Flyweight)模式:通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
- 代理(Proxy)模式:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
3. 行为型模式(关注对象之间的交互)
- 责任链(Chain of Responsibility)模式:避免将请求的发送者和接收者耦合在一起,将多个处理者对象链接成一个链。
- 命令(Command)模式:将请求封装为一个对象,使得你可以用不同的请求参数化不同对象,同时也支持请求的撤销和恢复。
- 解释器(Interpreter)模式:给定一种语言,定义它的文法表示,并提供一个解释器,用于解释该语言中的句子。
- 迭代器(Iterator)模式:提供一种方法顺序访问聚合对象的元素,而又不暴露其底层表示。
- 中介者(Mediator)模式:定义一个中介对象来封装一系列的对象交互,降低对象之间的耦合。
- 备忘录(Memento)模式:在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,以便以后恢复对象的状态。
- 观察者(Observer)模式:定义对象间的一种一对多依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
- 状态(State)模式:允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,看起来就像它改变了它的类。
- 策略(Strategy)模式:定义一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以互相替换,让算法的变化独立于使用它的客户。
- 模板方法(Template Method)模式:定义一个操作中的算法骨架,而将一些步骤延迟到子类中,使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
- 访问者(Visitor)模式:表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作,它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
掌握这些设计模式有助于开发者在面对特定问题时选择最佳的解决方案,提升代码质量和可维护性。每种模式都有其适用场景和优缺点,理解并合理运用它们是成为优秀Java程序员的关键。
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