Java 23种设计模式详解
"Java23种经典设计模式涵盖了创建型、结构型和行为型三大类。这些模式是软件设计中的重要工具,可以帮助开发者编写出更加灵活、可复用和易于维护的代码。" 1. 创建型模式:创建型模式主要关注对象的创建,它们提供了一种方式来封装创建对象的过程,使得具体的创建过程可以被延迟或者定制。 - 工厂方法(Factory Method):定义了一个创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类。它使得一个类的实例化延迟到其子类,适用于当一个类不知道它需要创建的对象的具体类型,或者希望由子类决定的情况。 - 抽象工厂(Abstract Factory):提供了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。这有助于保持接口的一致性,并允许在运行时更换实现。 - 建造者模式(Builder):将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。适用于当需要构造的对象具有多种变体,且构造过程比较复杂时。 - 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。它常用于控制资源的共享,如线程池、缓存和配置对象等。 - 原型模式(Prototype):通过复制已有对象来创建新对象,而不是通过实例化。适用于需要频繁创建和销毁对象的场景,可以提高性能。 2. 结构型模式:关注如何将类或对象结合在一起形成更大的结构。 - 适配器模式(Adapter):将两个不兼容的接口转换为可以一起工作的形式。它可以将旧的接口转换为新的接口,或者将第三方库的接口转换为应用的接口。 - 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。它允许你在不修改原有系统的情况下,通过继承增加新的行为和功能。 - 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,使得客户端可以一致地处理单个对象和组合对象。 - 装饰模式(Decorator):动态地给对象添加一些额外的职责,可以提供比继承更多的灵活性。 - 外观模式(Facade):提供一个统一的接口,用来访问子系统的多个接口,简化了子系统的使用。 - 享元模式(Flyweight):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(Proxy):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、虚拟代理和权限控制。 3. 行为型模式:关注对象之间的交互和职责分配。 - 责任链模式(Chain of Responsibility):避免请求的发送者和接收者之间的耦合,通过将对象链接成链,沿着链传递请求,直到有对象处理为止。 - 命令模式(Command):将请求封装为一个对象,使得可以使用不同的请求、队列请求、记录请求日志以及支持可撤销的操作。 - 解释器模式(Interpreter):给定一个语言,定义它的文法表示,并提供一个解释器来处理这个语言中的句子。 - 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。 - 中介者模式(Mediator):用一个中介对象来封装一系列的对象交互,降低对象间的耦合度,使得对象之间松散耦合。 - 备忘录模式(Memento):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。 - 观察者模式(Observer):定义了对象之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自动更新。 - 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,对象看起来似乎修改了它的类。 - 策略模式(Strategy):定义了一系列算法,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它的客户。 - 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。 - 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类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 设计模式是解决常见软件设计问题的经验总结,理解并熟练运用这些模式,可以提升代码质量,提高软件的可维护性和可扩展性。每个模式都有其特定的应用场景,选择合适的设计模式能够优化代码结构,使得代码更易于理解和维护。在实际开发中,需要根据项目需求和具体场景灵活应用这些模式。
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