23种设计模式学习导航

23种设计模式在Java中是一种重要的软件开发原则,旨在提高代码的可维护性、可扩展性和重用性。这些设计模式分为创建型模式、结构型模式和行为型模式三类。以下是这23种设计模式的Java完整版学习导航:

一、创建型模式(5种)

  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。

    • 饿汉式:在类加载时就创建实例。
    • 懒汉式:在第一次使用时才创建实例。
    • 双检锁/双重校验锁(DCL,即 double-checked locking):线程安全的懒汉式实现。
    • 静态内部类:利用JVM的类加载机制实现线程安全的延迟初始化。
    • 枚举:利用枚举的特性实现单例。
  2. 工厂模式(Factory Pattern):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。

    • 简单工厂模式:一个工厂类根据传入的参数决定创建哪一种产品类的实例。
    • 工厂方法模式:定义一个创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。
    • 抽象工厂模式:提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类。
  3. 建造者模式(Builder Pattern):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。

  4. 原型模式(Prototype Pattern):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。

  5. 对象池模式(Object Pool Pattern):复用对象以减少创建和销毁对象的开销。

二、结构型模式(7种)

  1. 适配器模式(Adapter Pattern):将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。
  2. 组合模式(Composite Pattern):将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
  3. 装饰器模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象添加一些额外的职责,就增加功能来说,装饰器模式相比生成子类更为灵活。
  4. 代理模式(Proxy Pattern):为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
  5. 外观模式(Facade Pattern):为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,外观模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。
  6. 桥接模式(Bridge Pattern):将抽象部分与实现部分分离,使它们都可以独立地变化。
  7. 享元模式(Flyweight Pattern):运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

三、行为型模式(11种)

  1. 策略模式(Strategy Pattern):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。
  2. 模板方法模式(Template Method Pattern):定义一个操作中的算法的框架,而将一些步骤延迟到子类中。
  3. 观察者模式(Observer Pattern):定义对象之间的一对多依赖关系,当一个对象改变状态时,它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。
  4. 迭代子模式(Iterator Pattern):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。
  5. 责任链模式(Chain of Responsibility Pattern):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。
  6. 命令模式(Command Pattern):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;对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
  7. 备忘录模式(Memento Pattern):在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。
  8. 状态模式(State Pattern):允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。
  9. 访问者模式(Visitor Pattern):表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你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。
  10. 中介者模式(Mediator Pattern):用一个中介对象来封装一系列的对象交互,中介者使各对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。
  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,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。
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