Java设计模式详解：23种经典模式与应用

本文档涵盖了23种常见的设计模式，它们对于Java开发人员来说是进阶技能的重要组成部分。设计模式是一种在软件设计中广泛采用的最佳实践，它提供了解决常见问题的通用解决方案，使得代码更具可维护性、可复用性和灵活性。 1. **创建模式** - **Singleton（单例）**：保证在一个应用程序中仅有一个实例，通过全局访问点来控制其生命周期。例如，阎宏博士的讲解展示了如何使用单例模式来管理全局资源或服务。 - **Factory Method（工厂方法）和Abstract Factory（抽象工厂）**：提供了一种创建对象的策略，允许客户端在不指定具体子类的情况下请求产品，或者创建一组相关或相互依赖的对象。 2. **结构模式** - **Adapter（适配器）**：用于使原本不兼容的对象协同工作，通过组合或继承技术转换接口。如在Thinking in Java中提到的，适配器模式可以简化系统集成。 - **Proxy（代理）**：在客户端和目标对象之间增加一层逻辑，常用于实现远程调用、权限控制或缓存。如Jive中用户级别的授权机制利用了代理模式。 - **Facade（门面）**：为复杂的系统提供简单的接口，隐藏内部实现的复杂性。例如，JDBC Facade用于简化不同数据库操作的统一接口。 - **Composite（组合）**：通过树形结构组织对象，使得客户端可以以一致的方式处理单一对象或整个对象结构。 - **Decorator（装饰器）**：动态地给对象添加或修改功能，不会改变对象的原有结构，如同油漆工为对象表面增添样式。 3. **行为模式** - **Command（命令）**：封装了请求或操作，将行为解耦，方便复用和撤销操作。 - **Observer（观察者）**：定义了对象间的一对多依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知，例如Java API的事件监听机制。 - **Iterator（迭代器）**：提供一种遍历集合对象的顺序访问方法，避免暴露底层数据结构，简化了代码的编写和维护。 4. **模板方法（Template Method）**：定义了一个算法的骨架，子类可以重写特定步骤，但保留算法的整体结构。有助于在Java中使用抽象类实现共性与个性的分离。 5. **Flyweight（享元）**：减少内存消耗，通过共享对象的大部分状态，适用于大量小对象的场景，提高程序性能。 这些设计模式不仅限于Java，但它们在Java开发中扮演了核心角色，理解和熟练运用它们能够提升代码质量，提高团队协作效率，以及适应不断变化的业务需求。通过深入研究和实践这些模式，开发者可以成为更高级别的架构师，更好地应对各种复杂的设计挑战。