1. 详解java中的23种设计模式

Java 中的 23 种设计模式是由 GoF（Gang of Four，四人帮）在《设计模式：可复用面向对象软件的基础》一书中总结的。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。以下是详细解释：

一、创建型模式

创建型模式关注对象的创建过程，以实现创建过程与使用对象的代码分离。

单例模式（Singleton）
确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
应用场景：数据库连接池、线程池、缓存等。

实现方式：懒汉式、饿汉式、双重校验锁、静态内部类、枚举。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton() {}
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

工厂方法模式（Factory Method）
定义一个创建对象的接口，由子类决定实例化哪一个类。
应用场景：日志记录器、连接器等。

public interface Product {}
public class ConcreteProduct implements Product {}
public interface Factory {
    Product createProduct();
}
public class ConcreteFactory implements Factory {
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProduct();
    }
}

抽象工厂模式（Abstract Factory）
提供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。
应用场景：跨平台应用开发。
```
public interface GUIFactory {
    Button createButton();
    Checkbox createCheckbox();
}
```

建造者模式（Builder）
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。
应用场景：复杂对象（如 JSON 解析器、报表生成器）。

public class ProductBuilder {
    private Product product = new Product();
    public ProductBuilder setPartA(String partA) {
        product.setPartA(partA);
        return this;
    }
    public Product build() {
        return product;
    }
}

原型模式（Prototype）
通过复制现有对象来创建新对象，而不是通过实例化类。
应用场景：对象的克隆。

public class Prototype implements Cloneable {
    public Prototype clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Prototype) super.clone();
    }
}

二、结构型模式

结构型模式关注对象和类之间的组合，形成更大的结构。

适配器模式（Adapter）
将一个类的接口转换为客户端希望的另一个接口。
应用场景：老系统兼容性改造。

public class Adapter extends Adaptee implements Target {
    public void request() {
        specificRequest();
    }
}

桥接模式（Bridge）
将抽象部分与其实现部分分离，以便它们可以独立变化。
应用场景：UI 框架。

public abstract class Shape {
    protected Color color;
    public Shape(Color color) {
        this.color = color;
    }
}

组合模式（Composite）
将对象组合成树状结构以表示“部分-整体”的层次结构。
应用场景：文件系统。

public interface Component {
    void operation();
}
public class Composite implements Component {
    private List<Component> children = new ArrayList<>();
    public void add(Component component) {
        children.add(component);
    }
}

装饰器模式（Decorator）
动态地给对象添加新的功能。
应用场景：Java I/O 流。

public class Decorator implements Component {
    private Component component;
    public Decorator(Component component) {
        this.component = component;
    }
}

外观模式（Facade）
提供一个统一的接口，简化子系统的使用。
应用场景：系统模块化。

public class Facade {
    private SubSystem1 sub1 = new SubSystem1();
    public void operation() {
        sub1.doSomething();
    }
}

享元模式（Flyweight）
共享对象以减少内存消耗。
应用场景：对象池。
```
public class Flyweight {
    private String intrinsicState;
}
```

代理模式（Proxy）
为其他对象提供代理以控制访问。
应用场景：权限控制、延迟加载。

public class Proxy implements Subject {
    private RealSubject realSubject;
    public void request() {
        if (realSubject == null) {
            realSubject = new RealSubject();
        }
    }
}

三、行为型模式

行为型模式关注对象间的交互。

责任链模式（Chain of Responsibility）
将请求沿着处理者链传递，直到被处理。
应用场景：日志记录。

public abstract class Handler {
    protected Handler next;
    public void setNext(Handler next) {
        this.next = next;
    }
}

命令模式（Command）
将请求封装为对象，便于存储和传递。
应用场景：任务队列。

public class Command {
    private Receiver receiver;
    public void execute() {
        receiver.action();
    }
}

解释器模式（Interpreter）
定义一种语言的文法，并解析句子。
应用场景：编译器。
迭代器模式（Iterator）
提供一种顺序访问集合的方法，而不暴露其内部结构。
应用场景：集合框架。
中介者模式（Mediator）
通过中介者简化对象间的通信。
应用场景：聊天室。
备忘录模式（Memento）
保存对象的状态以便以后恢复。
应用场景：撤销功能。
观察者模式（Observer）
当对象状态发生变化时通知依赖对象。
应用场景：事件驱动。
状态模式（State）
允许对象在内部状态改变时改变其行为。
应用场景：状态机。
策略模式（Strategy）
定义一系列算法，将每个算法封装起来。
应用场景：支付方式。
模板方法模式（Template Method）
定义算法骨架，将具体步骤延迟到子类实现。
应用场景：框架设计。
访问者模式（Visitor）
为对象结构中的元素添加新的操作，而不改变其结构。
应用场景：语法树操作。

这些模式旨在解决常见的软件设计问题，并提高代码的可复用性、可维护性和扩展性。

文档信息

本文作者：Marshall

Marshall趙

设计模式

1. 详解java中的23种设计模式

一、创建型模式

二、结构型模式

三、行为型模式

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