Java 23种设计模式详解及六大原则

"Java设计模式包括23种常见的模式，这些模式主要分为三大类：创建型、结构型和行为型。此外，还有并发型模式和线程池模式。设计模式的运用遵循六大原则，旨在提高代码的可扩展性和可维护性。" 在Java中，设计模式是解决常见软件设计问题的标准化解决方案，它们代表了良好的编程实践和经验总结。以下是这些模式和原则的详细解释： 1. **创建型模式**： - **工厂方法模式**：提供一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，使得代码可以独立于具体的类进行编写。 - **抽象工厂模式**：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。 - **单例模式**：保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。 - **建造者模式**：将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 - **原型模式**：通过复制已有对象来创建新对象。 2. **结构型模式**： - **适配器模式**：使两个不兼容的接口能够协同工作。 - **装饰器模式**：动态地给对象添加新的行为和责任。 - **代理模式**：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。 - **外观模式**：提供一个统一的接口，用来访问子系统中的多个接口。 - **桥接模式**：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。 - **组合模式**：允许你将对象组合成树形结构来表现"部分-整体"的层次结构。 - **享元模式**：运用共享技术有效支持大量细粒度的对象。 3. **行为型模式**： - **策略模式**：定义一系列的算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换，让算法的变化独立于使用算法的客户。 - **模板方法模式**：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 - **观察者模式**：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会得到通知并自动更新。 - **迭代子模式**：提供一种方法顺序访问聚合对象的元素，而又不暴露其底层表示。 - **责任链模式**：避免将处理逻辑绑定到对象的某个特定部分，而是让多个对象都有机会处理请求。 - **命令模式**：将请求封装为一个对象，以便使用不同的请求、队列请求、或者支持可撤销的操作。 - **备忘录模式**：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，以便以后恢复对象的状态。 - **状态模式**：允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。 - **访问者模式**：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。 - **中介者模式**：定义一个中介对象来简化原有对象之间的交互关系，降低系统的耦合度。 - **解释器模式**：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并且提供一个解释器，这个解释器用于驱动文法表示。 4. **设计模式的六大原则**： - **开闭原则**：对扩展开放，对修改关闭。使用抽象（如接口）来实现扩展，而不是修改已有代码。 - **里氏代换原则**：子类应当可以替换其基类并保持程序的正确性。 - **依赖倒转原则**：依赖于抽象，不要依赖具体实现，这意味着编程应基于接口或抽象类，而不是实现类。 - **接口隔离原则**：接口应当尽可能小且专注，避免提供客户不需要的方法。 - **迪米特法则**（最少知道原则）：一个对象应当对其他对象有最少的了解，只与直接朋友通信。 - **合成复用原则**：优先使用对象组合，而不是类继承，以减少继承带来的复杂性。 这些模式和原则是软件开发中重要的指导方针，可以帮助开发者编写出可维护、可扩展的高质量代码。理解并熟练运用这些模式，可以显著提升代码的可读性和可维护性，同时也有助于团队之间的沟通。