掌握Java 23种经典设计模式实例详解

Java设计模式是一种在软件开发中广泛应用的最佳实践，旨在解决常见问题，提高代码的可重用性、可维护性和灵活性。本文档汇总了23种关键的设计模式，帮助开发者理解和掌握它们在实际项目中的运用。 1. **创建模式** - **Singleton** (单例): 单例模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。例如，阎宏博士的讲解中，单例模式常用于管理全局资源，如数据库连接或线程池。 2. **工厂模式**: 分为工厂方法和抽象工厂，它们允许在不指定具体类的情况下创建对象，简化了对象创建过程。例如，汽车组装过程中，Builder模式将组件的构建步骤和实例化分开，提高了灵活性。 3. **原型模式**: 通过原型实例来创建新对象，节省复制成本，适用于对象创建复杂的场景。例如，图形设计工具中的克隆功能就体现了原型模式的应用。 4. **结构模式** - **Adapter** (适配器): 用于兼容不同接口，使得类可以协同工作。在编程中，如Java中通过组合或继承来适应接口要求。 - **Proxy** (代理): 如Jive的例子，代理模式在权限控制和系统扩展方面扮演重要角色，通过创建代理对象处理授权逻辑。 - **Facade** (门面): 提供了一个简洁的接口，隐藏了复杂系统的细节。如JDBC的统一接口，简化数据库操作。 - **Composite** (组合): 将类组织成树形结构，表示部分与整体的关系，如单位内的员工结构。 - **Decorator** (装饰器): 可以动态地给已有对象添加新行为，如为产品添加额外功能。 5. **行为模式** - **Command** (命令): 封装了行为，便于控制和解耦，常用于事件处理或命令执行。 - **Observer** (观察者): 规定对象间的一对多依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖于它的对象都会收到通知。 - **Iterator** (迭代器): Java Collection框架下的标准模式，提供了顺序访问集合元素的机制，简化了遍历操作。 6. **模板方法** (Template Method): 描述了如何完成一个算法，但允许子类重写特定步骤，是抽象类/接口的基础。 7. **其他模式** - **Flyweight** (共享元数据): 优化内存使用，减少小对象的开销，适合大量相似对象的场景。 - **S** (这里缺失了模式名称，可能是State、Strategy、State Machine等，具体取决于上下文)。 通过深入学习和理解这些设计模式，Java开发者可以更好地组织代码，提高代码质量和可维护性，使项目更具可扩展性和可复用性。每种模式都有其独特的应用场景和价值，熟练掌握它们是成为高级Java开发者的重要一步。