Java设计模式深度解析:23种模式实战示例

需积分: 3 2 下载量 2 浏览量 更新于2024-09-13 收藏 34KB TXT 举报
"Java 设计模式 - 23种设计模式详解" 在软件工程中,设计模式是解决常见编程问题的可复用解决方案。本文将详细介绍Java中的23种设计模式,通过具体的代码示例来帮助读者理解这些模式的原理和应用场景。设计模式可以分为三大类:创建型、结构型和行为型模式。以下是对几种主要设计模式的概述: 1. 单例模式(Singleton):确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。在Java中,通常使用双重检查锁定(Double-Checked Locking)或枚举方式实现单例。 2. 工厂方法模式(Factory Method):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。 3. 抽象工厂模式(Abstract Factory):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。 4. 建造者模式(Builder):将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 5. 原型模式(Prototype):用原型实例指定创建对象的种类,并且通过复制这些原型创建新的对象。 6. 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。 7. 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。例如,远程代理、虚拟代理、智能引用等。 8. 装饰模式(Decorator):动态地给一个对象添加一些额外的职责。如上文代码所示,`decorator_parent` 是抽象装饰类,`decorator_audi_red` 是具体的装饰类,用于扩展 `car_parent` 类的功能。 9. 外观模式(Facade):为子系统提供一个统一的接口,使得这些子系统更加容易使用。 10. 桥接模式(Bridge):将抽象部分与其实现部分分离,使它们可以独立变化。 11. 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。适配器使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。 12. 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。 13. 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。 14. 观察者模式(Observer):定义对象间的一对多依赖关系,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被自动更新。 15. 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,使得多个对象都有可能处理这个请求。将这些对象连接成一条链,并沿着这条链传递请求,直到有对象处理它为止。 16. 命令模式(Command):将请求封装为一个对象,以便使用不同的请求、队列请求、或者支持可撤销的操作。 17. 迭代器模式(Iterator):提供一种方法顺序访问一个聚合对象的各个元素,而又不暴露其内部表示。 18. 中介者模式(Mediator):用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。 19. 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,该解释器用于给定表示的实例解释意义。 20. 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。 21. 状态模式(State):允许对象在其内部状态改变时改变它的行为,对象看起来似乎修改了它的类。 22. 策略模式(Strategy):定义一系列的算法,并将每一个算法封装起来,使它们可以互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。 23. 模块模式(Module):定义了一个创建对象的接口,但允许子类决定实例化哪一个类。模块模式使代码能够在不修改的情况下复用。 以上就是Java中23种设计模式的简介,每一种模式都有其特定的应用场景和优势,熟练掌握它们可以提高代码的可维护性、可读性和可扩展性。在实际开发中,根据项目需求选择合适的设计模式,可以使软件设计更加灵活和高效。