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阿里通义千问 Java23种设计模式

java 2025/8/25 5:50:21

Java的23种设计模式是软件开发中常用的解决方案，分为三大类：

创建型模式（5种）用于对象的创建，隐藏创建逻辑，提供更灵活的实例化方式。

单例模式（Singleton） - 目的：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。 - 实现：私有化构造方法，通过静态方法返回唯一实例。 - 示例：线程池、配置管理器。
工厂方法模式（Factory Method） - 目的：定义创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。 - 实现：抽象工厂方法，由子类实现具体对象的创建。 - 示例：JDBC的DriverManager.getConnection()。
抽象工厂模式（Abstract Factory） - 目的：创建一组相关或依赖的对象，而无需指定具体类。 - 实现：提供抽象工厂接口，生产多个系列产品。 - 示例：数据库操作组件的跨数据库支持。
建造者模式（Builder） - 目的：将一个复杂对象的构建与表示分离，使构建过程可配置。 - 实现：建造者类逐步构建对象，最终返回完整实例。 - 示例：StringBuilder。
原型模式（Prototype） - 目的：通过复制现有实例创建新对象，避免复杂初始化过程。 - 实现：实现Cloneable接口，重写clone()方法。 - 示例：简历复制。

结构型模式（7种）关注类和对象的组合，优化结构，实现功能扩展和灵活性。

适配器模式（Adapter） - 目的：将不兼容的接口转换为可兼容的接口。 - 实现：通过适配器类包装不兼容的对象。 - 示例：电源适配器。
桥接模式（Bridge） - 目的：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。 - 实现：抽象类和实现类各自继承，通过组合关联。 - 示例：跨平台的图形界面库。
组合模式（Composite） - 目的：将对象组合成树形结构，统一处理单个对象和组合对象。 - 实现：定义统一的接口，包含添加、删除等操作。 - 示例：文件系统目录结构。
装饰器模式（Decorator） - 目的：动态地给对象添加额外的职责，不改变其接口。 - 实现：装饰器类实现与原始类相同的接口，包装原始对象。 - 示例：IO流的层层包装。
外观模式（Facade） - 目的：为复杂的子系统提供一个简化的统一接口。 - 实现：外观类封装子系统的复杂操作。 - 示例：计算机启动过程封装。
享元模式（Flyweight） - 目的：通过共享技术有效支持大量细粒度对象的复用。 - 实现：将对象分为内部状态和外部状态，共享内部状态。 - 示例：字符串池、线程池。
代理模式（Proxy） - 目的：为其他对象提供一个代理，控制对其访问。 - 实现：代理类实现与目标类相同的接口，代理实际对象的操作。 - 示例：远程代理、虚拟代理、安全代理。

行为型模式（11种）关注对象之间的通信和职责分配，优化系统行为。

责任链模式（Chain of Responsibility） - 目的：将请求的发送者和接收者解耦，多个对象依次处理请求。 - 实现：每个处理者持有下一个处理者的引用，形成链式结构。 - 示例：审批流程。
命令模式（Command） - 目的：将请求封装为对象，支持请求的排队、记录、撤销等操作。 - 实现：定义命令接口，包含执行方法。 - 示例：遥控器操作。
解释器模式（Interpreter） - 目的：定义语言的文法表示，并解释执行语言中的句子。 - 实现：构建抽象语法树，解释执行。 - 示例：正则表达式引擎。
迭代器模式（Iterator） - 目的：提供一种遍历集合元素的方法，不暴露集合内部结构。 - 实现：定义迭代器接口，提供遍历方法。 - 示例：集合类的迭代器。
中介者模式（Mediator） - 目的：解耦多个对象之间的复杂交互，通过中介者协调。 - 实现：中介者类负责对象间的通信。 - 示例：聊天室系统。
备忘录模式（Memento） - 目的：保存对象内部状态，实现状态的恢复。 - 实现：备忘录类存储状态，管理类负责状态的保存和恢复。 - 示例：游戏中的存档和读档。
观察者模式（Observer） - 目的：定义对象间的一对多依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。 - 实现：主题维护观察者列表，状态改变时通知观察者。 - 示例：天气预报系统。
状态模式（State） - 目的：允许对象在内部状态改变时改变其行为，看起来像是改变了类。 - 实现：定义状态接口，不同状态实现不同行为。 - 示例：电梯运行状态。
策略模式（Strategy） - 目的：定义一系列算法，使它们可以互相替换，不影响客户端使用。 - 实现：定义策略接口，不同策略实现不同算法。 - 示例：排序算法的选择。
模板方法模式（Template Method） - 目的：定义算法骨架，将具体步骤延迟到子类实现。 - 实现：抽象类定义模板方法，包含基本方法和抽象方法。 - 示例：数据库访问的通用流程。
访问者模式（Visitor） - 目的：在不改变元素类的前提下，定义新的操作作用于元素。 - 实现：访问者接口定义访问方法，元素类接受访问者。 - 示例：文件系统的不同类型文件操作。