java设计模式有哪些,Java设计模式 软件工程 编程实践

Java设计模式是面向对象软件设计的一种方法，旨在提高代码的可重用性、可维护性和可扩展性。设计模式提供了一种通用的、可重用的解决方案，来解决在软件开发中经常遇到的问题。以下是Java中常用的一些设计模式：

1. 创建型模式： 单例模式（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。 工厂方法模式（Factory Method）：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。 抽象工厂模式（Abstract Factory）：创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。 建造者模式（Builder）：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 原型模式（Prototype）：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

2. 结构型模式： 适配器模式（Adapter）：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。 装饰器模式（Decorator）：动态地给一个对象添加一些额外的职责。 代理模式（Proxy）：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（Facade）：提供了一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口。 桥接模式（Bridge）：将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立地变化。 组合模式（Composite）：将对象组合成树形结构以表示“部分整体”的层次结构。 享元模式（Flyweight）：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

3. 行为型模式： 策略模式（Strategy）：定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可相互替换。 模板方法模式（Template Method）：定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。 观察者模式（Observer）：对象间的一对多依赖关系，当一个对象改变状态，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 状态模式（State）：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。 命令模式（Command）：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化。 责任链模式（Chain of Responsibility）：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。 中介者模式（Mediator）：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。 迭代器模式（Iterator）：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又不需暴露该对象的内部表示。 访问者模式（Visitor）：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它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。

这些模式并不是解决所有问题的万能钥匙，而是提供了一种通用的思路和方法，可以在特定的场景下使用。设计模式的学习和应用有助于提高代码的质量和开发效率。

Java设计模式概述

Java设计模式 软件工程 编程实践

Java设计模式是软件开发中常用的一套解决方案，它们提供了一种可重用的设计思路和模板，帮助开发者解决在软件开发过程中遇到的各种常见问题。本文将介绍Java中常用的设计模式，并对其应用场景和优缺点进行分析。

创建型模式

单例模式（Singleton Pattern）

单例模式

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。这种模式通常用于资源管理，如数据库连接、缓存等。

单例模式优点：

- 确保全局只有一个实例，避免资源浪费。

- 提供全局访问点，方便调用。

单例模式缺点：

- 破坏了封装性，可能导致代码难以维护。

- 不易扩展，难以实现继承和多态。

工厂方法模式（Factory Method Pattern）

工厂方法模式

工厂方法模式定义一个用于创建对象的接口，但由子类决定实例化哪一个类。这种模式使得类的实例化延迟到其子类。

工厂方法模式优点：

- 符合开闭原则，易于扩展。

- 提供良好的封装性，代码结构清晰。

工厂方法模式缺点：

- 需要Creator和相应的子类作为工厂方法的载体，可能增加类层次。

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

抽象工厂模式

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，而无需指定它们具体的类。

抽象工厂模式优点：

- 提供一个接口用于创建一系列相关或相互依赖的对象，易于交换产品系列。

- 使具体的创建实例过程与客户端分离。

抽象工厂模式缺点：

- 新增加一种产品族时，需要修改抽象工厂的接口及所有的具体工厂类，违反了开闭原则。

建造者模式（Builder Pattern）

建造者模式

建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

建造者模式优点：

- 将复杂对象的构建与表示分离，易于扩展。

- 提供灵活的构建过程，可以创建不同的对象表示。

建造者模式缺点：

- 需要定义多个构造器，可能导致代码冗余。

原型模式（Prototype Pattern）

原型模式

原型模式用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。

原型模式优点：

- 提高创建对象的效率，避免重复创建相同对象。

- 简化对象的创建过程。

原型模式缺点：

- 不易维护，可能存在循环引用问题。

结构型模式

适配器模式（Adapter Pattern）

适配器模式

适配器模式将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使得原本接口不兼容的类可以一起工作。

适配器模式优点：

- 提高类的复用性，降低类之间的耦合度。

- 增强系统的灵活性。

适配器模式缺点：

- 可能增加系统复杂性，需要维护多个适配器。

装饰者模式（Decorator Pattern）

装饰者模式

装饰者模式动态地给一个对象添加一些额外的职责，而不改变其接口。

装饰者模式优点：

- 提高类的复用性，降低类之间的耦合度。

- 增强系统的灵活性。

装饰者模式缺点：

- 可能增加系统复杂性，需要维护多个装饰者。

代理模式（Proxy Pattern）

代理模式

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。

代理模式优点：

- 提高系统的安全性，控制对对象的访问。

- 提高系统的灵活性。

代理模式缺点：

- 可能增加系统复杂性，需要维护多个代理。

行为型模式

职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）

职责链模式

职责链模式使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求发送者和接收者之间的耦合关系。

职责链模式优点：

- 降低请求发送者和接收者之间的耦合度。

- 提高系统的灵活性。

职责链模式缺点：

- 可能导致请求在多个对象之间传递，增加系统复杂性。

命令模式（Command Pattern）

命令模式

命令模式将请求封装为一个对象，从而允许用户使用不同的请求、队列