Java几种常用的设计模式

设计模式是程序设计的一些通用模式，掌握了设计模式可以快速将复杂的程序进行抽象化，增加程序的可理解性，复用性以及健壮性。设计模式代表了最佳的实践，通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。

下面介绍几种常用的设计模式：

1.工厂模式
工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。
有点：1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。
缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

一个例子

public class FoodFactory{
    
    public static Food getFood(String foodName){
        switch (foodName) {
            case "baozi":
                return new Baozi();
                break;
            case "jiaozi":
                return new JiaoZi();
                break;
            default:
                return new defaultFood();
                break;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        FoodFactory.getFood("baozi");
    }
}

2.策略模式
在策略模式（Strategy Pattern）中，一个类的行为或其算法可以在运行时更改。这种类型的设计模式属于行为型模式。
优点： 1、算法可以自由切换。 2、避免使用多重条件判断。 3、扩展性良好。
缺点： 1、策略类会增多。 2、所有策略类都需要对外暴露。

一个简单的例子

//旅行策略的接口
interface travelStrategy{
    public void travel();
}

//通过汽车旅行
public class carStrategy implements travelStrategy{
    @Override
    public void travel() {
        System.out.println("Travel by car");
    }
}
//通过或者旅行
public class TrainStrategy implements travelStrategy{
    @Override
    public void travel() {
        System.out.println("Travel by train");
    }
}

public static void main(String[] args) {
    travelStrategy strategy;
    strategy = new TrainStrategy();
    strategy.travel();
    strategy = new carStrategy();
    strategy.travel();
}

3.单例模式
单例模式是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
优点：1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。
缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

一个例子

public class SingleObject {
 
   //创建 SingleObject 的一个对象
   private static SingleObject instance = new SingleObject();
 
   //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
   private SingleObject(){}
   //获取唯一可用的对象
   public static SingleObject getInstance(){
      return instance;
   }
   public void showMessage(){
      System.out.println("I AM SINGLE !");
   }

}