创建、结构与行为设计模式详解：23种分类与应用

设计模式是一种被广泛认可的代码设计经验和总结，其核心目的是提高代码的可重用性、理解和可靠性。作为软件工程的重要基石，设计模式通过提供一套通用的解决方案，帮助开发者在特定场景下解决常见的问题，实现代码的工程化。根据功能不同，设计模式主要分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。 创建型模式关注对象的实例化过程，共包含5种模式： 1. **工厂方法模式**：定义一个工厂接口，让子类负责具体产品的创建，实现延迟实例化。 2. **抽象工厂模式**：提供一组接口，用于创建一系列相关产品，但不指定具体产品类。 3. **建造者模式/生成器模式**：将构建过程与表示分离，允许创建不同表示的同一构建过程。 4. **原型模式**：通过复制已有原型对象来创建新对象，用于快速生成相似对象。 5. **单例模式**：确保一个类只有一个实例并提供全局访问点，常用于资源管理。 结构型模式关注类和对象之间的组合关系，包括： 6. **代理模式**：为对象提供代理，控制对其的访问，实现职责的委派和增强。 7. **装饰器模式**：动态地向对象添加额外的功能，可扩展对象的行为而不改变其原有结构。 行为型模式关注对象之间的交互方式和责任分配，有11种模式： 8. **策略模式**：定义一组相关的算法，封装它们并使它们可以相互替换，以实现算法的策略变化。 9. **模板模式**：定义一个操作中的算法骨架，而将具体的算法留给子类实现。 10. **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。 11. **迭代子模式**：提供一种顺序访问聚合对象元素的方法，使用户不必知道内部表示。 每种设计模式都对应特定的场景、约束条件和目标，通过合理应用这些模式，开发者可以更高效地解决项目中的各种问题，提升代码的可维护性和可扩展性。在Java开发中，熟悉和掌握这些设计模式对于构建高质量、可复用的软件架构至关重要。