Java设计模式详解：23种经典范例

Java设计模式是一种在软件设计中广泛应用的最佳实践集合，旨在解决常见的编程问题并提高代码的可复用性和灵活性。这23种设计模式按照创建型、结构型和行为型三大类别进行分类，每个类别下又包含多种模式。 1. **创建型模式**：这类模式关注如何创建对象，主要包括： - **工厂方法模式**：提供一个创建对象的接口，让子类决定创建哪个具体对象，适用于不确定具体对象类型或需要委派创建职责的情况。 - **抽象工厂模式**：定义一系列相关的工厂方法，创建一系列相关或相互依赖的对象，确保系统具有统一的接口。 - **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。 - **建造者模式**：封装对象的构建过程，允许用户逐步构造复杂对象，保持设计的灵活度。 - **原型模式**：通过复制一个现有的对象来创建新对象，节省大量时间和内存。 2. **结构型模式**：主要关注对象组合及关系，包括： - **适配器模式**：使得一个类可以适应另一个接口，以方便复用已有的类库或框架。 - **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。 - **组合模式**：将多个对象组合成单个对象，让它们可以被客户端当作单个对象对待。 - **装饰模式**：动态地给对象添加功能，如改变对象的行为或外观，而无需修改对象本身。 - **外观模式**：为复杂的系统提供一个简单的接口，隐藏内部实现的复杂性。 - **享元模式**：减少对象的实例数量，通过共享对象来节约内存。 - **代理模式**：为其他对象提供一种代理以控制访问，例如实现安全检查或性能优化。 3. **行为型模式**：涉及对象间如何交互和反应，例如： - **责任链模式**：请求逐级传递，直到遇到能处理请求的处理者。 - **命令模式**：封装一个请求作为对象，便于存储和传递，同时支持命令的撤销和恢复。 - **解释器模式**：将一个结构表示为一个树形结构，以便进行解释和扩展。 - **迭代器模式**：提供一个遍历集合的一致方式，而不暴露内部数据结构。 - **中介者模式**：为对象提供一个中介，使得它们无需彼此直接通信，降低系统的耦合度。 - **备忘录模式**：缓存计算结果，避免重复计算，提高效率。 - **观察者模式**：当一个对象状态改变时，通知所有依赖它的对象。 - **状态模式**：允许对象在运行时改变它的行为，根据不同的内部状态。 - **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，而无须修改客户端代码。 - **模板方法模式**：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。 - **访问者模式**：让多个对象都有机会处理同样的消息，参数化一个访问者接口来完成这个任务。 通过学习和应用这些设计模式，Java开发者能够编写出更加模块化、灵活且易于维护的代码，提高团队协作和项目的可扩展性。无论是设计复杂的系统架构还是解决特定问题，理解并熟练运用这些模式都能显著提升软件开发的质量和效率。