设计模式是软件工程中的一种最佳实践，用于解决在软件开发过程中常见的问题。这些模式提供了可重用的解决方案，使得代码更加灵活、可维护且易于理解。以下是关于设计模式的一些关键知识点：
1. **创建型设计模式**：
- **工厂方法**：提供一个接口来创建对象，但允许子类决定实例化哪一个类。这样可以将对象的创建延迟到子类中。
- **抽象工厂模式**：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。
- **单例模式**：保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。通常用于管理共享资源，如数据库连接。
2. **结构型设计模式**：
- **适配器模式**：将一个类的接口转换为客户期望的另一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的类能够协同工作。
- **装饰器模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，允许扩展对象的功能而不影响其他对象。
- **门面模式**：为子系统提供一个统一的接口，简化了客户端与其交互的方式。
- **亨元模式**：通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象，减少内存消耗。
- **代理模式**：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
3. **行为型设计模式**：
- **命令模式**：将请求封装为一个对象，使发出命令与执行命令解耦。
- **观察者模式**：定义对象间的一对多依赖关系，当一个对象的状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
- **策略模式**：定义了一系列算法，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。
4. **设计模式的六大原则**：
- **开闭原则**：软件实体应对扩展开放，对修改关闭。意味着在不修改现有代码的情况下，可以增加新的功能。
- **里氏代换原则**：子类必须能够替换它们的基类，保持程序的正确性。
- **依赖倒转原则**：依赖于抽象，而不是具体实现。这使得系统更易于维护和扩展。
- **接口隔离原则**：避免使用宽泛的接口，而是将大接口拆分为小接口，每个接口只包含客户关心的方法。
- **迪米特法则**：一个对象应尽可能少地了解其他对象的内部细节，以提高模块的独立性。
- **合成复用原则**：优先使用对象组合/聚合，而不是继承来达到复用目的，因为继承可能导致紧耦合。
5. **单例模式的实现方式**：
- **懒汉式单例**：在第一次调用时才初始化，但需要同步机制以保证线程安全，可能影响性能。
- **饿汉式单例**：类加载时就初始化，虽然快速但可能会浪费内存。
- **登记式单例（Holder内部类实现）**：利用Java的类加载机制保证单例的唯一性，既解决了懒汉式的性能问题，又避免了饿汉式的内存浪费。
选择哪种单例模式取决于具体的需求和场景。例如，如果内存不是问题，但性能是关键，那么饿汉式单例可能是最好的选择。如果希望在类加载时不初始化，同时保证线程安全，那么登记式单例则更为合适。在实际应用中，开发者通常会根据项目的特定需求来选择最适合的设计模式和实现方式。
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