Java设计模式详解与源码分享

本资源是一份由@liang.faan在2021年4月11日整理的关于Java设计模式的详细文档。Java设计模式是软件开发中的重要工具，它们提供了一套解决常见问题的标准解决方案，帮助开发者编写更灵活、可维护的代码。这份文档涵盖了三个主要类别：Creational（创建型）设计模式、Structural（结构型）设计模式和Behavioral（行为型）设计模式。 在Creational设计模式部分，主要包括以下几种： 1. Factory Pattern：它允许你定义一个用于创建对象的接口，但让子类决定实例化哪个类。例如，在创建学生记录时，通过工厂方法可以选择创建不同类型的学生成绩记录。 2. Abstract Factory Pattern：提供一个抽象工厂接口，该接口定义了一组相关的操作，这些操作返回一系列相关或相互依赖的对象的整个家族。 3. Singleton Pattern：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。这对于资源管理，如数据库连接或线程池，特别有用。 4. Prototype Pattern：提供了一个克隆已有对象的能力，创建新对象时可以复用已存在的对象结构。 5. Builder Pattern：将构造过程与对象的表示分离，使客户端可以构建复杂对象的部分，并允许它们在最后阶段组合这些部分。 6. Object Pool Pattern：预先创建并维护一组对象，以重用而不是频繁创建它们，提高性能和资源利用率。 Structural设计模式关注类和对象之间的关系，包括： 1. Adapter Pattern：使得原本不兼容的接口变得互相适应，以便于它们可以协同工作。 2. Bridge Pattern：将抽象和实现解耦，允许在不改变接口的情况下更换具体实现。 3. Composite Pattern：将单一对象视为树形结构的叶子节点或内部节点，统一处理整体和部分的行为。 4. Decorator Pattern：动态地给对象添加职责，而无需修改其原有代码，扩展功能而不破坏封装。 5. Facade Pattern：为复杂系统提供简单的接口，隐藏其实现细节，简化客户端的使用。 6. Flyweight Pattern：减少对象的数量，提高系统性能，尤其在大量细粒度对象场景下。 Behavioral设计模式关注对象之间的交互行为： 1. Chain of Responsibility Pattern：将请求沿着一系列对象传递，直到找到可以处理它的对象。 2. Command Pattern：封装请求作为对象，使得请求可以被存储、延迟执行或者序列化。 3. Interpreter Pattern：将复杂语法表达式解析成其相应的行动。 4. Iterator Pattern：提供一种方法顺序访问聚合对象中的元素，而无需暴露其底层表示。 5. Mediator Pattern：定义一个中介者角色，让各对象通过这个中介者进行通信，降低他们之间的耦合度。 6. Memento Pattern：捕获一个对象的内部状态，并在以后恢复它。 7. Observer Pattern：定义了对象间的一对多依赖关系，当一个对象的状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知。 8. State Pattern：让对象在运行时根据环境改变其行为。 9. Strategy Pattern：定义一系列算法，让它们可以互相替换，而无需修改使用算法的客户。 10. Template Pattern：提供一个算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中实现。 11. Visitor Pattern：访问者模式使得算法在运行时可以改变，而不必修改原有对象。 总结来说，这份文档提供了丰富的Java设计模式实例和应用场景，对于理解和实践面向对象设计原则，提升代码的可读性、灵活性和可维护性具有重要意义。通过学习和应用这些设计模式，开发者能够更好地应对各种编程挑战。