Java设计模式详解：23种经典模式实例与应用

"23种设计模式知识要点.pdf"文件涵盖了Java编程中常见的23种设计模式，这些模式旨在提高代码的可重用性、灵活性和维护性。本文档将逐一介绍这些模式，从单例模式开始，它确保一个类只有一个实例并提供全局访问点。 单例模式的核心在于保证一个类只有一个实例，并通过全局方法Singleton.getInstance()获取。在通用实现中，使用了双重检查锁定（double-check locking）技术，即只有在第一次调用时才会创建实例，以保证线程安全性。单例模式适用于以下场景： 1. 需要生成唯一序列号的情况，如UUID生成。 2. 在项目中需要共享访问点或数据，如计数器，可以避免频繁数据库查询，提高性能。 3. 对于资源消耗高的创建操作，如数据库连接或文件I/O操作，避免重复创建。 4. 当需要大量静态常量和方法的工具类时，单例模式提供了一种组织方式。 然而，如果不考虑线程安全，简单的单例实现可能会导致多个实例的创建，比如下面非线程安全的代码片段： ```java public class Singleton { private static Singleton singleton = null; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } return singleton; } } ``` 解决单例模式的线程安全问题通常有两种方法：在getInstance方法前添加`synchronized`关键字或使用更复杂的锁机制。通用代码中的实现是最优选择。 接下来，文件还会讲解工厂模式（Factory Pattern），它定义了一个用于创建对象的接口，但让子类决定具体创建哪个类的实例。这种模式的优点在于隐藏了对象的创建细节，使得客户端无需关心具体实现，提高了模块间的解耦。工厂模式适用于： - 创建复杂对象，特别是当这些对象具有复杂的构造过程或依赖于上下文环境时。 - 避免硬编码对象创建逻辑，使代码更具可扩展性和灵活性。 通过这份PDF文档，开发者可以深入理解这些设计模式，掌握如何在实际开发中灵活运用，以提升代码质量和架构设计。后续的章节还将涵盖适配器模式、观察者模式、策略模式等其他设计模式，帮助读者构建高效、健壮的软件系统。