JAVA面试必备：23种设计模式详解与常用模式解析

"JAVA面试必备，包括设计模式的分类和常用设计模式介绍" 设计模式是软件开发中的重要概念，它代表了在特定情境下解决问题的最佳实践。对于Java开发者来说，理解和熟练应用设计模式是提升技术水平和面试竞争力的关键。下面将详细讨论设计模式的分类及其重要类型。 1. 创建型模式： 创建型模式主要关注对象的创建，它们提供了一种创建对象的抽象方式，使得具体的创建过程可以被隐藏或延迟。主要包括以下五种： - **单例模式**：保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点。它常用于控制系统资源，如线程池、缓存服务等。 - **工厂方法模式**：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。它提供了更好的灵活性，使系统更易于扩展。 - **抽象工厂模式**：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。常用于构建不同平台下的产品族。 - **建造者模式**：将复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。适用于构建可变且复杂的对象。 - **原型模式**：通过复制已有对象来创建新对象，减少了类的实例化操作，适用于对象创建成本较高的情况。 2. 结构型模式： 结构型模式关注如何组织类和对象以形成更大的结构。它们包括： - **适配器模式**：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本因接口不兼容而不能一起工作的类可以协同工作。 - **装饰模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，提供了比继承更多的灵活性。 - **代理模式**：为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问，可以用于远程代理、虚拟代理、安全代理等。 - **外观模式**：为子系统提供一个统一的接口，使得子系统的复杂性对外部系统隐藏。 - **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，降低了耦合度。 - **组合模式**：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户可以对单个对象和组合对象进行一致的处理。 - **享元模式**：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象，减少内存占用。 3. 行为型模式： 行为型模式关注对象之间的责任分配和交互。包括： - **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，让算法独立于使用它的客户。 - **模板方法模式**：在父类中定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 - **观察者模式**：定义了对象之间的一对多依赖关系，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。 - **迭代器模式**：提供一种方法顺序访问聚合对象中的元素，而又不暴露其底层表示。 - **责任链模式**：将请求的发送者和接收者解耦，一个对象只负责将请求传递给下一个对象，直到请求被处理。 - **命令模式**：将一个请求封装为一个对象，以便使用不同的请求、队列请求、日志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，以便以后恢复对象的状态。 - **状态模式**：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。 - **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的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 - **中介者模式**：用一个中介对象封装一系列的对象交互，中介者使各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**：给定一个语言，定义它的文法表示，并提供一个解释器，这个解释器用来驱动文法表示的对象。 除了GoF的经典23种模式，还有其他新兴的设计模式，例如规格模式、对象池模式、雇工模式、黑板模式和空对象模式等，它们同样在特定场景下发挥着重要作用。 在Java面试中，尤其是高级职位，设计模式的掌握程度是评估候选人能力的重要标准。了解并能灵活运用这些模式，不仅可以提高代码质量和可维护性，还能增强你在面试中的竞争力。