### Java设计模式总结
#### 一、概述
Java设计模式是一种在软件开发过程中用来解决常见问题的方法论。本文档详细介绍了23种经典的设计模式，这些模式被广泛应用于Java编程中，以提高代码的可复用性和灵活性。下面将对这23种模式进行详细介绍。
#### 二、创建型模式
创建型模式主要关注的是对象的创建方式，目的是将对象的创建过程封装起来，以提高系统的灵活性和扩展性。
##### 1.1 工厂方法模式
**定义**：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。Factory Method模式使一个类的实例化延迟到其子类。
**适用性**：
1. 当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
2. 当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
3. 当需要将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。
**参与者**：
- **Product**：定义工厂方法所创建的对象的接口。
- **ConcreteProduct**：实现Product接口。
- **Creator**：声明工厂方法，该方法返回一个Product类型的对象。Creator也可以定义一个工厂方法的缺省实现，它返回一个缺省的ConcreteProduct对象。
- **ConcreteCreator**：重定义工厂方法以返回一个ConcreteProduct实例。
**类图**（示例代码）：
```java
// Product
public interface Work {
void doWork();
}
// ConcreteProduct
public class StudentWork implements Work {
public void doWork() {
System.out.println("学生做作业!");
}
}
public class TeacherWork implements Work {
public void doWork() {
System.out.println("老师审批作业!");
}
}
// Creator
public interface IWorkFactory {
Work getWork();
}
// ConcreteCreator
public class StudentWorkFactory implements IWorkFactory {
public Work getWork() {
return new StudentWork();
}
}
public class TeacherWorkFactory implements IWorkFactory {
public Work getWork() {
return new TeacherWork();
}
}
// Test
public class Test {
public static void main(String[] args) {
IWorkFactory studentWorkFactory = new StudentWorkFactory();
studentWorkFactory.getWork().doWork();
IWorkFactory teacherWorkFactory = new TeacherWorkFactory();
teacherWorkFactory.getWork().doWork();
}
}
```
**结果**：
```
学生做作业!
老师审批作业!
```
##### 1.2 抽象工厂模式
**定义**：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。
**适用性**：
1. 一个系统要独立于它的产品系列的创建、组合和表示时。
2. 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
3. 当你需要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
4. 当你提供一个产品类库，而只想显示它们的接口而不是实现时。
**参与者**：
- **AbstractFactory**：声明一个创建抽象产品对象的操作接口。
- **ConcreteFactory**：实现创建具体产品对象的操作。
- **AbstractProduct**：为一类产品对象声明一个接口。
- **ConcreteProduct**：定义一个将被相应的具体工厂创建的产品对象。实现AbstractProduct接口。
- **Client**：仅使用由AbstractFactory接口所提供的方法。
**类图**（示例代码）：
```java
// AbstractFactory
public interface IProductFactory {
ProductA createProductA();
ProductB createProductB();
}
// ConcreteFactory
public class ConcreteFactory1 implements IProductFactory {
@Override
public ProductA createProductA() {
return new ProductA1();
}
@Override
public ProductB createProductB() {
return new ProductB1();
}
}
public class ConcreteFactory2 implements IProductFactory {
@Override
public ProductA createProductA() {
return new ProductA2();
}
@Override
public ProductB createProductB() {
return new ProductB2();
}
}
// AbstractProduct
public interface ProductA {}
public interface ProductB {}
// ConcreteProduct
public class ProductA1 implements ProductA {}
public class ProductA2 implements ProductA {}
public class ProductB1 implements ProductB {}
public class ProductB2 implements ProductB {}
// Client
public class Client {
private ProductA productA;
private ProductB productB;
public Client(IProductFactory factory) {
this.productA = factory.createProductA();
this.productB = factory.createProductB();
}
}
```
以上介绍了创建型模式中的工厂方法模式和抽象工厂模式。接下来将继续介绍其他设计模式。
