Java全解析：23种设计模式与六大设计原则

“本文介绍了Java的23种设计模式，并涵盖了设计模式的三大类别以及六大设计原则，旨在帮助Java中级学习者提升设计能力。” 设计模式是软件工程中的重要概念，它们是解决问题的通用可复用解决方案，尤其在面向对象编程中扮演着核心角色。Java的23种设计模式包括： 1. **创建型模式**： - **工厂方法模式**：提供一个创建对象的接口，但由子类决定实例化哪一个类。 - **抽象工厂模式**：为创建一系列相关的或相互依赖的对象提供一个统一的接口，无需指定它们的具体类。 - **单例模式**：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。 - **建造者模式**：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。 - **原型模式**：通过复制已有对象来创建新对象。 2. **结构型模式**： - **适配器模式**：将两个不兼容的接口转换为可一起工作的接口。 - **装饰器模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，保持对象接口不变。 - **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。 - **外观模式**：为子系统提供一个一致的界面，简化了客户端与子系统之间的交互。 - **桥接模式**：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。 - **组合模式**：允许你将对象组合成树形结构来表示“部分-整体”的层次结构。 - **享元模式**：运用共享技术有效支持大量细粒度的对象。 3. **行为型模式**： - **策略模式**：定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换。 - **模板方法模式**：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。 - **观察者模式**：定义对象间的一种一对多依赖关系，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。 - **迭代子模式**：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。 - **责任链模式**：将请求沿着处理者链传递，直到某个处理者处理该请求。 - **命令模式**：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。 - **备忘录模式**：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。 - **状态模式**：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为。 - **访问者模式**：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。 - **中介者模式**：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，中介者使各个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。 - **解释器模式**：定义一个语言的文法，并提供一个解释器来解释该语言中的句子。 **设计模式的六大原则**是指导良好软件设计的核心准则： - **开闭原则**：对扩展开放，对修改关闭，意味着在不修改已有代码的情况下增加新的功能。 - **单一职责原则**：一个类应该只负责一项职责，避免多原因导致类的变动。 - **里氏替换原则**：子类必须能够替换其基类，保持程序的正确性，不应轻易重写或重载父类方法。 - **依赖倒转原则**：依赖于抽象，而不是具体实现，通常通过接口或抽象类实现。 - **接口隔离原则**：接口应专注于满足特定客户需求，避免强迫客户依赖他们不需要的方法。 - **迪米特法则（最少知道原则）**：一个对象应该对其他对象有最少的了解，降低类之间的耦合。 理解并熟练应用这些设计模式和原则，可以帮助开发者编写出更加灵活、可扩展和易于维护的代码，是成为优秀Java开发者的必备技能。