Java与设计模式
设计模式是解决软件设计中常见问题的一种经验总结,它们提供了一套被广泛接受的解决方案。在软件开发过程中,设计模式可以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。Java是一种面向对象的编程语言,设计模式和Java紧密相关。
1. 设计模式的分类
设计模式可以分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。
1.1 创建型模式
创建型模式关注对象的创建过程,它包括以下模式:
- 工厂方法模式(Factory Method Pattern):定义一个创建对象的接口,但让实现类决定实例化哪个类。
- 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):提供一个创建一系列相关或依赖对象的接口,而无需指定具体类。
- 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。
- 建造者模式(Builder Pattern):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。
- 原型模式(Prototype Pattern):通过复制现有对象来创建新对象。
1.2 结构型模式
结构型模式关注对象之间的组合关系,它包括以下模式:
- 适配器模式(Adapter Pattern):将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。
- 桥接模式(Bridge Pattern):将抽象部分与它的实现部分分离,使它们可以独立变化。
- 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。
- 装饰器模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象添加一些额外的职责。
- 外观模式(Facade Pattern):为子系统中的一组接口提供一个统一的接口。
- 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。
1.3 行为型模式
行为型模式关注对象之间的通信和协作,它包括以下模式:
- 模板方法模式(Template Method Pattern):定义一个操作中的算法的骨架,将一些步骤延迟到子类中实现。
- 命令模式(Command Pattern):将一个请求封装成一个对象,从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。
- 迭代器模式(Iterator Pattern):提供一种方法顺序访问一个容器对象中的各个元素,而又不需要暴露该对象的内部表示。
- 观察者模式(Observer Pattern):定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。
- 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。
- 备忘录模式(Memento Pattern):在不破坏封装的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。
- 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。
- 状态模式(State Pattern):允许对象在其内部状态改变时改变它的行为。
- 策略模式(Strategy Pattern):定义一系列算法,将每个算法封装起来,并使它们可以互换。
- 职责链模式(Chain of Responsibility Pattern):为解除请求的发送者和接收者之间耦合,而使多个对象都有机会处理这个请求。
- 访问者模式(Visitor Pattern