Java编程必备：23种经典设计模式详解

Java中23种经典设计模式涵盖了软件开发中常见的解决复杂问题和提高代码可维护性的原则和技巧。这些模式分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。 1. **创建型模式** (4-34) - **工厂方法模式** (4): 定义了一个创建对象的接口，由子类决定具体创建哪个类的实例，延迟对象的创建，适用于未知或可变的产品类型。参与者包括产品接口、具体产品、创建者（提供默认实现）和具体创建者。 - **抽象工厂模式** (6): 提供一系列相关的或相互依赖的对象的接口，使得它们可以被一组相关的工厂方法所创建，常用于软件框架中，保持系统灵活。 - **单例模式** (13): 确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点，确保系统资源的共享，防止滥用。 - **建造者模式** (10): 将复杂对象的构建过程分解为多个步骤，便于扩展和替换组件，每个步骤都是一个独立的对象，降低了耦合度。 - **原型模式** (15): 创建对象的副本，支持高效地克隆已有对象，常用于数据序列化和拷贝场景。 2. **结构型模式** (17-65) - **适配器模式** (17): 使一个接口与另一个接口匹配，以便于在不修改原有接口的情况下，使它们可以一起工作，适用于接口不兼容的情况。 - **桥接模式** (19): 将抽象部分和实现部分解耦，使得它们可以独立变化，提高系统的灵活性。 - **组合模式** (23): 组合多个对象表示单个对象，让它们可以替代单个对象，同时保持相同的接口。 - **装饰器模式** (26):动态地给一个对象增加额外功能，可以避免大量子类化的开销，使系统更加灵活。 - **外观模式** (29): 提供一个简单的接口来访问复杂系统，隐藏内部的细节，简化客户端的使用。 - **享元模式** (32): 通过共享对象来减少系统资源消耗，特别适合于大量对象中有许多部分是相同的场景。 - **代理模式** (34): 为其他对象提供一种代理以控制对目标对象的访问，实现控制、安全或性能优化等目的。 3. **行为型模式** (37-65) - **责任链模式** (37): 处理请求时，请求逐级传递，直到处理完成或遇到不能处理的请求，提高系统处理能力。 - **命令模式** (40): 将请求封装为对象，使它们可以存储和调用，允许你推迟或改变行为。 - **解释器模式** (43): 解释一个表达式树，实现语法解析和表达式求值，提高可扩展性和灵活性。 - **迭代器模式** (45): 为聚合对象提供一个统一的访问接口，隐藏其内部表示，简化遍历操作。 - **中介者模式** (49): 在多个对象之间建立一种松散耦合的关系，让它们通过中介者对象交互，降低耦合度。 - **备忘录模式** (52): 记录计算结果，以便在后续调用时重用，提高性能，特别是对于计算密集型任务。 - **观察者模式** (54): 当主题状态改变时，自动通知所有观察者，支持发布/订阅机制。 - **状态模式** (58): 模拟对象状态的多种行为，根据不同的状态执行不同操作，提高代码的可维护性和可扩展性。 - **策略模式** (61): 定义一系列算法，并让它们之间可以互相替换，而不影响客户端代码，提高灵活性。 - **模板方法模式** (63): 定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中实现，便于扩展。 - **访问者模式** (65): 建立一个统一的访问接口，让多个对象都可接受同样的访问，支持对象的遍历和结构化访问。 这些设计模式是Java开发者必备的工具箱，理解和掌握它们能够提升代码质量，提高开发效率，以及促进团队间的协作。在实际项目中，选择合适的模式能帮助解决特定问题，优化系统架构，增强代码的复用性和可维护性。