Java设计模式知识要点精讲

资源摘要信息: “Java技术资料”指的是包含Java编程语言相关技术的学习材料，本文件专注于“23种设计模式知识要点”，这是指在软件工程中，为了解决特定问题而总结出的23种软件设计模式。设计模式是软件设计中可复用的、经过验证的解决方案，它们提供了一种通用的语言，让开发人员能够更加有效地沟通。这些模式被广泛用于面向对象的设计，也与UML（统一建模语言）紧密相关。 23种设计模式按照目的和范围分为三大类：创建型模式（Creational Patterns）、结构型模式（Structural Patterns）、行为型模式（Behavioral Patterns）。 1. 创建型模式共有5种，分别是： - 单例模式（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。 - 建造者模式（Builder）：将一个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。 - 工厂方法模式（Factory Method）：定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个，工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。 - 抽象工厂模式（Abstract Factory）：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。 - 原型模式（Prototype）：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。 2. 结构型模式共有7种，它们包括： - 适配器模式（Adapter）：将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使原本不兼容的接口变得兼容。 - 桥接模式（Bridge）：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。 - 组合模式（Composite）：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。 - 装饰器模式（Decorator）：动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰器模式比生成子类更为灵活。 - 外观模式（Facade）：为子系统中的一组接口提供一个统一的接口，定义一个高层接口，让子系统更容易使用。 - 享元模式（Flyweight）：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。 - 代理模式（Proxy）：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。 3. 行为型模式共有11种，它们包括： - 责任链模式（Chain of Responsibility）：为解除请求的发送者和接收者之间耦合，而使多个对象都有机会处理这个请求。 - 命令模式（Command）：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。 - 解释器模式（Interpreter）：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。 - 迭代器模式（Iterator）：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。 - 中介者模式（Mediator）：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，中介者使各对象不需要显示地相互作用，从而使耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。 - 备忘录模式（Memento）：在不破坏封装的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，这样可以在以后将对象恢复到原先保存的状态。 - 观察者模式（Observer）：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。 - 状态模式（State）：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。 - 策略模式（Strategy）：定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并使它们可相互替换，本模式使得算法可以独立于使用它的客户而变化。 - 模板方法模式（Template Method）：在一个方法中定义一个算法的骨架，将某些步骤延迟到子类中，模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。 - 访问者模式（Visitor）：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。 设计模式不仅能够提高代码的可重用性，还能提高系统的可维护性、可扩展性和可理解性，是面向对象设计中的一项重要技术。掌握这些模式能够帮助开发人员更加有效地进行系统设计和开发工作。在实际开发中，开发者应根据具体问题选择合适的设计模式，而不是过度设计。正确使用设计模式能够提高软件开发的效率和质量。