java设计模式

设计模式

常用的设计模式

Java中的23种设计模式是软件工程中经过反复验证和应用的优秀解决方案，旨在帮助开发人员解决特定类型的问题，提高代码的可维护性、可扩展性和重用性。这些设计模式可以分为创建型模式、结构型模式和行为型模式三大类。

一、创建型模式（Creational Patterns）

创建型模式关注对象的实例化过程，包括如何实例化对象、隐藏对象的创建细节等。

1. 单例模式（Singleton Pattern）：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。它常用于创建频繁使用的对象，以减少系统性能开销。
2. 工厂方法模式（Factory Method Pattern）：定义一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个。它将对象的创建与使用分离，提高了代码的可扩展性和可维护性。
3. 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）：提供一个接口，用于创建相关或者依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。它允许客户端使用抽象的接口来创建一组相关的产品，而无需关系实际产出的具体产品是什么。
4. 建造者模式（Builder Pattern）：封装一个复杂对象的构建过程，并可以按步骤构造。它适用于那些产品对象的内部结构比较复杂的情况。
5. 原型模式（Prototype Pattern）：通过复制现有的实例来创建新的实例。它避免了直接实例化对象的开销，适用于创建大量相似对象时，可以通过克隆现有对象来提高性能。

二、结构型模式（Structural Patterns）

结构型模式关注对象之间的组合方式，以达到构建更大结构的目标。这些模式帮助你定义对象之间的关系，从而实现更大的结构。

1. 适配器模式（Adapter Pattern）：将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口，以解决不兼容的问题。它使得原本由于接口不兼容而无法一起工作的类能够一起工作。
2. 桥接模式（Bridge Pattern）：通过将抽象与实现解耦，使它们可以独立变化。它提高了系统的可维护性和可扩展性。
3. 组合模式（Composite Pattern）：将对象组合成树形结构来表示“部分-整体”的层次结构。它使得客户端以统一的方式处理单个对象和对象组合。
4. 装饰模式（Decorator Pattern）：动态地给一个对象添加一些额外的职责。它提供了一种在不修改原始类的情况下增加功能的方法。
5. 外观模式（Facade Pattern）：提供一个统一的接口来简化子系统中的一组接口，从而简化了子系统的使用。
6. 享元模式（Flyweight Pattern）：通过共享对象来有效地支持大量细粒度对象的使用。它适用于在大量使用细粒度对象的场景下，可以通过共享对象来减少内存占用和提高性能。
7. 代理模式（Proxy Pattern）：在客户端和目标对象之间插入一个代理对象来控制对目标对象的访问。它可以在不改变原有系统的基础上增加额外的操作和安全控制等。

三、行为型模式（Behavioral Patterns）

行为型模式关注对象之间的通信方式，以及如何合作共同完成任务。这些模式涉及到对象之间的交互、责任分配等。

1. 策略模式（Strategy Pattern）：允许在运行时根据需要选择算法的行为。它避免了使用条件语句来选择算法，同时使得算法可以独立于使用它的客户端而变化。
2. 模板方法模式（Template Method Pattern）：定义一个算法结构，而将一些步骤延迟到子类实现。它提供了一种在不改变算法结构的情况下，通过改变子类的行为来改变算法的行为。
3. 观察者模式（Observer Pattern）：对象间的一对多的依赖关系。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被自动更新。
4. 迭代器模式（Iterator Pattern）：一种遍历访问聚合对象中各个元素的方法，不暴露该对象的内部结构。它提供了一种统一的方式来访问聚合对象中的元素。
5. 职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）：将请求从一个对象传递到下一个对象，直到找到一个能够处理该请求的对象为止。它常用于处理请求的发送者和接收者之间没有明确对应关系的情况。
6. 状态模式（State Pattern）：允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为。它简化了客户端代码的设计，并且使系统更容易扩展和维护。
7. 访问者模式（Visitor Pattern）：在不改变数据结构的前提下，增加作用于一组对象元素的新功能。它适用于数据结构相对稳定，但需要在其上进行多种不同操作的情况。
8. 中介者模式（Mediator Pattern）：用一个中介对象来封装一系列对象的交互行为。它使得各对象不需要显式相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。
9. 备忘录模式（Memento Pattern）：在不破坏封装的前提下，保持对象的内部状态。它允许对象在内部状态改变时，可以恢复到先前的某个状态。
10. 命令模式（Command Pattern）：将命令请求封装为一个对象，使得可以用不同的请求来进行参数化。它允许请求的发送者和接收者解耦，从而提高了系统的灵活性和可扩展性。
11. 解释器模式（Interpreter Pattern）：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器。它用于实现语言的解释器或编译器。