Java设计模式详解：三大类别与六大原则

Java设计模式是一种在软件开发过程中广泛采用的最佳实践，它提供了解决常见问题的标准解决方案，提高了代码的可重用性和可维护性。设计模式主要可以划分为三大类别： 1. **创建型模式** (Creational Patterns) - 工厂方法模式：定义一个用于创建对象的接口，但让子类决定实例化哪个类。这有助于封装对象的创建过程，保持接口的灵活性。 - 抽象工厂模式：提供一个接口用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。 - 单例模式：确保一个类仅有一个实例，并提供全局访问点，常用于控制资源的生命周期。 - 建造者模式：将构造过程与实际产品分离，使得客户端只需关注产品的构建，而不必关心如何创建。 - 原型模式：通过复制一个现有的对象来创建新对象，避免了构造过程，适合大量重复的对象创建。 2. **结构型模式** (Structural Patterns) - 适配器模式：使一个类具有与另一个接口匹配的功能，以便能够适应其他类库或系统。 - 装饰器模式：动态地给一个对象添加新的职责，而不会改变其原有结构，允许在运行时修改对象的行为。 - 代理模式：为其他对象提供一个代理以控制对原对象的访问，通常用于实现远程调用或者缓存。 - 外观模式：为复杂的子系统提供一个简单的界面，隐藏其实现细节，使其更易于使用。 - 桥接模式：将抽象部分和实现部分解耦，使得它们可以独立变化，提高系统的灵活性。 - 组合模式：将对象组合成树形结构，以便使用同一接口处理各个对象，同时支持部分对象的组合和整体对象的组合。 - 享元模式：减少系统中的对象数量，通过共享对象以节省内存，提高性能。 3. **行为型模式** (Behavioral Patterns) - 策略模式：定义一组算法，使它们可以相互替换，而无须修改调用它们的客户的代码。 - 模板方法模式：定义一个算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中实现，便于定制不同的执行流程。 - 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，所有依赖它的对象都会得到通知。 - 迭代子模式：提供一个操作序列的抽象，使用户可以在不改变操作次序的前提下，灵活地更换其中的某个操作。 - 责任链模式：将请求沿着一个链传递，每个接收者都可以决定是否继续处理请求，实现逐级委托处理。 - 命令模式：封装一个请求作为一个对象，从而使你可用不同的请求、队列或日志来参数化其他对象。 - 备忘录模式：记录对象的内部状态，以便在以后对其进行恢复，用于“撤销”操作或者重新计算。 - 状态模式：允许对象在运行时改变其行为，根据它所处的不同状态执行不同的操作。 - 访问者模式：定义一个访问者接口，让多个主题对象接受一致的访问，保持主题和访问者解耦。 - 中介者模式：定义一个中介对象，它使得各对象不需要显式相互引用，从而降低它们之间的耦合度。 - 解释器模式：将结构表示和其解释工作解耦，使得结构可以独立于具体的解释器，便于灵活地改变解释策略。 此外，设计模式还强调遵循一些原则，如开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则、接口隔离原则和迪米特法则，这些原则旨在提升代码的灵活性、可扩展性和可维护性。通过合理运用这些设计模式和原则，开发者能够编写出更加模块化、可复用且易于维护的高质量代码。