Java设计模式详解：创建、结构与行为模式

"Java设计模式包括创建模式、结构模式和行为模式，如工厂模式、建造模式、状态模式等。这些模式旨在提高代码的可维护性、可扩展性和可复用性，通过特定的设计策略降低系统组件间的耦合度。" 在Java设计模式中，创建模式主要用于对象的创建，它们包括： 1. 工厂模式（Factory Pattern）：提供一个接口用于创建某一类对象，但让子类决定实例化哪一个类。工厂模式使代码更加灵活，允许在运行时替换新的产品实现。 2. 工厂方法模式（Factory Method Pattern）：是一种抽象工厂模式，定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类。 3. 建造者模式（Builder Pattern）：将一个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。它适用于当需要构建的对象具有多种构建方式时。 4. 原始模型模式（Prototype Pattern）：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这个原型来创建新的对象。 5. 单例模式（Singleton Pattern）：保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，常用于配置中心、线程池等场景。 结构模式关注如何组织类和对象，以改善它们之间的关系，包括： 1. 适配器模式（Adapter Pattern）：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无法一起工作的那些类可以一起工作。 2. 桥接模式（Bridge Pattern）：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。 3. 合成模式（Composite Pattern）：组合多个对象形成树形结构以表示“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。 4. 装饰模式（Decorator Pattern）：动态地给一个对象添加一些额外的职责，可以提供比继承更多的灵活性。 5. 门面模式（Facade Pattern）：为子系统提供一个一致的接口，使得子系统的复杂性对客户隐藏起来。 6. 享元模式（Flyweight Pattern）：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象，减少内存中的对象数量。 7. 代理模式（Proxy Pattern）：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，可以实现远程代理、虚拟代理、缓存代理等。 行为模式关注对象之间的责任分配和交互，包括： 1. 职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）：避免将处理逻辑硬编码在一个对象中，使得多个对象都有机会处理请求。 2. 命令模式（Command Pattern）：将请求封装为一个对象，使得可以使用不同的请求、队列或者日志请求，也可以支持可撤销的操作。 3. 解释器模式（Interpreter Pattern）：给定一个语言，定义它的文法表示，并提供一个解释器，该解释器使用该表示来解释语言中的句子。 4. 迭代子模式（Iterator Pattern）：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。 5. 调停者模式（Mediator Pattern）：定义一个中介对象来封装一系列的对象交互，降低对象间的耦合度。 6. 备忘录模式（Memento Pattern）：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。 7. 观察者模式（Observer Pattern）：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。 8. 状态模式（State Pattern）：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像改变了它的类。 9. 策略模式（Strategy Pattern）：定义一系列的算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换，策略对象改变算法的使用。 10. 模板方法模式（Template Method Pattern）：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。 11. 访问者模式（Visitor Pattern）：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。 设计模式的使用能够提高软件设计的灵活性、可扩展性和可维护性，通过遵循良好的设计原则，如单一职责原则、开放封闭原则等，使得代码更易于理解和复用。在实际开发中，根据项目的具体需求和场景，合理选择和应用设计模式，可以大大提高软件的工程质量。