Java设计模式详解:23种模式分类与应用
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更新于2024-07-24
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"23种Java设计模式的PDF文档,包含经典的Java设计模式介绍,推荐学习。"
在软件开发中,设计模式是一种被广泛接受的解决常见问题的方案,它们代表了最佳实践,并且经过了时间和实践的检验。Java中的23种设计模式可以归类为三类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。
**创建型模式**专注于对象的创建,它们提供了创建对象的新方式,使得代码更加灵活,易于扩展。
1. **工厂模式**(Factory):提供一个接口用于创建一系列相关或相互依赖的对象,而无需指定它们的具体类。
2. **单例模式**(Singleton):确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
3. **建造者模式**(Builder):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。
4. **原型模式**(Prototype):通过复制已有对象来创建新对象,避免重复的初始化过程。
5. **工厂方法模式**: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。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
**结构型模式**关注如何组合对象和类,以形成更大的结构。
1. **享元模式**(Flyweight):通过共享技术,有效地支持大量细粒度的对象。
2. **桥接模式**(Bridge):将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立变化。
3. **装饰模式**(Decorator):动态地给一个对象添加一些额外的职责,提供比继承更具弹性的替代方案。
4. **组合模式**(Composite):将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
5. **适配器模式**(Adapter):将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使原本由于接口不兼容而无法一起工作的那些类可以一起工作。
6. **代理模式**(Proxy):为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
7. **外观模式**(Facade):为子系统提供一个统一的接口,使得这些子系统更容易使用。
**行为型模式**主要关注对象之间的责任分配和交互。
1. **迭代器模式**(Iterator):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。
2. **模板方法模式**(Template Method):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。
3. **责任链模式**(Chain of Responsibility):避免将请求的发送者和接收者耦合在一起,将多个处理对象链接在一起,形成一条链,沿着这条链传递请求,直到有一个对象处理它。
4. **备忘录模式**(Memento):在不破坏封装的前提下,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。
5. **中介者模式**(Mediator):用一个中介对象来封装一系列的对象交互,降低系统的耦合度。
6. **解释器模式**(Interpreter):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。
7. **策略模式**(Strategy):定义了一系列的算法,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算法的客户。
8. **状态模式**(State):允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,看起来像是改变了它的类。
9. **观察者模式**(Observer):定义对象间的一种一对多的依赖关系,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。
10. **访问者模式**(Visitor):表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作,它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。
11. **命令模式**(Command):将一个请求封装为一个对象,从而可用不同的请求对客户进行参数化,对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
理解并熟练应用这些设计模式,对于提升Java程序员的编程技能和设计能力具有极大的帮助。它们能够帮助开发者写出更优雅、可维护、可扩展的代码,是软件工程中不可或缺的一部分。
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