Java编程必备:23种设计模式详解与应用
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更新于2024-07-20
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Java设计模式是软件开发中的宝贵经验和原则,它帮助开发者解决常见问题,提高代码复用性和灵活性。这里有23种经典设计模式,每一种都针对特定的编程场景和需求。以下是这些模式的详细介绍:
1. **创建模式**:
- **Factory模式**:提供一个接口用于创建对象,但让子类决定实例化哪一个类。这有助于隐藏对象的创建过程,使得客户端无需知道创建细节。
- **Singleton模式**:确保系统中只有一个实例,并提供全局访问点。适用于资源管理或共享对象。
- **Builder模式**:将对象的构建步骤分离,使用户可以逐步配置对象的属性,而不是一次性构造。
- **Prototype模式**:提供克隆现有对象的功能,用于快速生成新的相似对象,减少内存消耗。
- **工厂方法模式**:定义一个用于创建对象的接口,由子类决定具体实现,保持父类对实例创建的控制。
2. **结构模式**:
- **Flyweight模式**:通过共享对象的大部分状态来减少内存消耗,常用于大规模数据集的优化。
- **Bridge模式**:将抽象部分和实现部分解耦,允许两者独立变化。例如,不同平台下支持不同图形库。
- **Decorator模式**:动态地给一个对象增加功能,而不用修改其原有代码。它通过扩展对象的行为来封装新功能。
- **Composite模式**:将对象组合成树形结构,以便统一处理它们的相同操作。
- **Adapter模式**:让接口不兼容的对象能够协同工作,通过包装或转换接口。
- **Proxy模式**:为对象提供一个转发或代理,以控制对原对象的访问,常用于访问控制和远程调用。
- **Facade模式**:提供一个简单的界面来隐藏复杂的子系统,简化客户端与复杂系统的交互。
3. **行为模式**:
- **Iterator模式**:提供顺序访问聚合对象元素的方法,不暴露其内部表示。便于遍历集合。
- **Template Method模式**:定义算法的骨架,留给子类填充细节。子类只需实现核心逻辑,其余通用步骤由模板方法执行。
- **Chain of Responsibility模式**:将请求沿着一系列处理阶段逐级传递,直到遇到能处理该请求的处理器。
- **Memento模式**:保存和恢复对象的状态,使得对象能够在不同的时间点之间切换。
- **Mediator模式**:定义一个中介对象,它使各对象相互依赖的连接松散,促进它们之间的通信。
- **Interpreter模式**:将代码结构视为一个语言,其本身可以被解析和执行。
- **Strategy模式**:定义一组算法,让它们可以相互替换,而无需修改使用算法的客户代码。
- **State模式**:允许对象在运行时改变它的行为,通过改变其内部状态。
- **Observer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并更新。
- **Visitor模式**:将算法封装在独立于所操作的数据结构的对象中,从而避免了“多态绑定”的问题。
- **Command模式**:封装一个请求并将其参数化,从而使你可以在运行时延迟请求的执行。
总结来说,掌握Java的23种设计模式能帮助开发者编写出更加模块化、灵活且易于维护的代码。通过理解和运用这些模式,可以有效地提高代码质量和系统的可扩展性,使项目更具适应性和可重用性。
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2017-09-05 上传
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