Java开发：21种常用设计模式详解

Java设计模式是软件开发中一种通用的解决方案集合，用于解决常见的编程问题，提高代码的可维护性、灵活性和复用性。本文档详尽地介绍了Java开发中常用的21种设计模式，由作者行者买刀撰写，并可在JavaEye网站上找到。以下是对这21种模式的概述： 1. **工厂模式** (Factory Pattern): 工厂模式提供了一种创建对象的通用方式，隐藏了对象的具体实现细节。它允许在运行时动态决定创建哪个类的实例，从而实现解耦和代码模块化。 2. **单例模式** (Singleton Pattern): 这是一种确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点的模式。在多线程环境中，它保证了在整个应用中对共享资源的控制。 3. **建造模式** (Builder Pattern): 它将构建过程与对象的表示分离，使得构建过程可以在不同的时间和地点进行，增加了代码的可扩展性和可重用性。 4. **原型模式** (Prototype Pattern): 基于克隆一个现有的对象，快速生成新的对象而不必完全重新创建，常用于图形用户界面的拷贝功能。 5. **适配器模式** (Adapter Pattern): 使两个不兼容接口的对象协同工作，通过包装转换接口之间的差异，简化系统的接口。 6. **桥梁模式** (Bridge Pattern): 将抽象和实现分离，使它们可以独立变化，适用于当抽象和实现需要在未来分开修改时。 7. **外观模式** (Facade Pattern): 提供了一个高层接口，对复杂的子系统进行封装，隐藏其实现细节，便于客户端使用。 8. **组合模式** (Composite Pattern): 实现同一接口的组件的树形结构，使得它们可以统一处理，同时保持单一接口。 9. **装饰模式** (Decorator Pattern): 通过动态地给一个对象添加更多功能，使其具有多种不同的形态，而又不改变其原有结构。 10. **代理模式** (Proxy Pattern): 为其他对象提供一种代理以控制对目标对象的访问，例如在网络请求中缓存或安全控制。 11. **享元模式** (Flyweight Pattern): 减少对象的重复，通过共享对象池来节省内存，特别是在大量相同对象存在的情况下。 12. **命令模式** (Command Pattern): 将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求、队列或日志记录请求，同时也支持可撤销操作。 13. **解释器模式** (Interpreter Pattern): 将一个复杂的行为表示为一系列的步骤，并且可以动态地改变这些步骤的顺序或执行它们的方式。 14. **状态模式** (State Pattern): 根据对象的状态改变其行为，使得对象看起来像是更改了其类。 15. **策略模式** (Strategy Pattern): 定义一组相关的算法，让它们可以互相替换，而无需修改使用算法的客户代码。 16. **模板方法模式** (Template Method Pattern): 定义一个算法的框架，但允许子类重写某些步骤，以实现不同的算法变体。 17. **备忘录模式** (Memento Pattern): 记录对象的内部状态，以便在以后恢复到先前的状态，常用于实现撤销和重做功能。 18. **观察者模式** (Observer Pattern): 定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。 19. **责任链模式** (Chain of Responsibility Pattern): 处理请求时，请求沿着一系列处理者传递，直到某个处理者能处理或将其拒绝，避免了请求者和处理者之间的耦合。 20. **中介者模式** (Mediator Pattern): 为多个对象提供一个中介者，以协调它们之间的交互，降低他们之间的耦合度。 21. **访问者模式** (Visitor Pattern): 使对象间的一对多关联可动态改变，将对象的结构和行为分离，提高了代码的灵活性和可扩展性。 这些设计模式在实际项目中扮演着关键角色，理解和熟练掌握它们能极大地提升代码质量和开发效率。阅读和实践这些模式有助于开发人员更好地组织代码，提高软件架构的灵活性和可维护性。