软件开发中的23种设计模式_23种软件设计模式资源-CSDN文库

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23种模式（Pattern） 1、创建形模式： 1）、单用型：Singleton 2）、工厂方法型：Factory Method 3）、抽象工厂型：Abstract Factory 4）、原型：Prototype 5）、建造型：Builder 2、结构型模式：类与类之间的调用 1）、适配器：Adapter 2）、桥接模式：Bridge 3）、门面模式：Facade 4）、装饰模式：Decorator 3、行为型模式 1）、策略模式：Strategy 2）、观察者模式：Observer 在软件开发中，设计模式是一种解决常见问题的模板或最佳实践，它被广泛应用于Java和其他面向对象编程语言中。设计模式通常分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式，每一种都有其独特的应用场景和优势。下面将详细阐述这23种设计模式。 1、创建型模式：这类模式主要关注对象的创建过程，确保创建过程的灵活性和可扩展性。 - 单例模式（Singleton）：保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点。它常用于配置中心、线程池等场景。 - 工厂方法模式（Factory Method）：定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。它将对象的创建延迟到子类中实现。 - 抽象工厂模式（Abstract Factory）：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。适用于产品族的场景，如不同平台的GUI组件创建。 - 原型模式（Prototype）：通过复制已有对象来创建新对象，减少类的实例化。在需要大量创建相似对象时能提高效率。 - 建造者模式（Builder）：将复杂对象的构建与表示分离，使得相同的构建过程可以创建不同的表示。适用于构建复杂的对象，如电子邮件、XML文档等。 2、结构型模式：这些模式关注如何组合现有的类和对象以形成更大的结构。 - 适配器模式（Adapter）：使两个不兼容的接口能够协同工作。例如，将第三方库的API转换为符合自己系统接口的类。 - 桥接模式（Bridge）：将抽象部分与其实现部分分离，使它们可以独立变化。它可以降低耦合度，增加系统的可扩展性。 - 外观模式（Facade）：为复杂的子系统提供一个简单的统一接口，简化客户端与其交互。它降低了客户端与子系统间的复杂性。 - 装饰模式（Decorator）：动态地给对象添加新的职责，可以避免使用继承增加类的复杂性。常用于日志记录、性能计数等功能的添加。 3、行为型模式：这类模式关注对象之间的交互和责任分配。 - 策略模式（Strategy）：定义一组算法，封装起来并让他们之间互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用它的客户。 - 观察者模式（Observer）：定义对象间的一种一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。广泛应用于事件驱动编程和发布/订阅模式。设计模式是经验的结晶，理解并熟练应用这些模式可以帮助开发者编写出更加灵活、可维护的代码。在实际项目中，根据具体需求选择合适的设计模式，可以有效地提高软件的品质和可扩展性。学习和掌握这些模式，对于提升Java程序员的技能和职业发展至关重要。

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梦想成就未来                                 java 学习笔记                                        作者：李辉
23 种模式（Pattern）
23 种模式（Pattern）.........................................................................................................1
1、创建形模式：..........................................................................................................1
1）、单用型： Singleton...................................................................................................................1
2）、工厂方法型： Factory Method................................................................................................2
3）、抽象工厂型： Abstract Factory...............................................................................................3
4）、原型： Prototype.......................................................................................................................5
5）、建造型： Builder......................................................................................................................7
2、结构型模式：类与类之间的调用.................................................................................9
1）、适配器： Adapter.....................................................................................................................9
2）、桥接模式： Bridge.................................................................................................................10
3）、门面模式： Facade.................................................................................................................12
4）、装饰模式： Decorator............................................................................................................13
3、行为型模式............................................................................................................15
1）、策略模式： Strategy...............................................................................................................15
2）、观察者模式： Observer.........................................................................................................18
创建型：
Abstract Factory（抽象工厂模式） -> (简单工厂模式) 
Factory Method（工厂模式）  Builder（生成器模式） 
Singleton（单件模式） -> (多例模式)  Prototype（原型模式） 
结构型： 
Adapter（适配器模式）  Bridge（桥接模式） 
Composite（组合模式）  Decorator（装饰模式） 
Facade（外观模式，门面模式）  Flyweight（享元模式） -> (不变模式) 
Proxy（代理模式） 
行为型： 
Chain of Responsibility（职责链模式） Command（命令模式）
Interpreter（解释器模式）  Iteartor（迭代器模式） 
Mediator（中介者模式）  Memento（备忘录模式） 
Observer（观察者模式）  State（状态模式） 
Strategy（策略模式）  TemplateMethod（模板方法模式） 
Visitor（访问者模式）
1、创建形模式：
1）、单用型：Singleton
意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
适用性：
当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。 
当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的，并且客户应该无需更改代码就能使用一个扩展的实例时。
实现：可以把该类的构造函数设置为 private，在该类自身去 new ，其他类不可以 new 该类的对象。
public class A{
private A(){}
public static A getInstance(){
return new A();    // 这样写是不对的，因为每次调用该发方法都会new一个新的对象。
第 1 页 共 22 页

}

正确形式：

public class Singleton {

private static Singleton uniqueInstance;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {

if (uniqueInstance == null) {

uniqueInstance = new Singleton();

}

return uniqueInstance;

}

但这种形式放在多线程中时也会产生创建多个实例的问题，为了解决多线程中调用问题，可以有以下解决方案：

1：初始化实例

public class Singleton {

private static Singleton uniqueInstance = new Singleton(); //类加载时实例化一个对象

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {

return uniqueInstance;

}

2：使用锁旗标锁定方法——性能比较差

public class Singleton {

private static Singleton uniqueInstance;

private Singleton() {}

public static synchronized Singleton getInstance() {

if (uniqueInstance == null) {

uniqueInstance = new Singleton();

}

return uniqueInstance;

}

3：双检查机制

public class Singleton {

private volatile static Singleton uniqueInstance;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {

if (uniqueInstance == null) {

synchronized (Singleton.class) {

if (uniqueInstance == null) {

uniqueInstance = new Singleton();

}

return uniqueInstance;

}

多用型：一次定义固定的几个实力，当其他类想创建该实力的时候，可以响应地分配给他一个，类似与数据库连接池。

2）、工厂方法型：Factory Method

定义一个创建产品对象的工厂接口，将实际创建工作推迟到子类当中。

意图: 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 使一个类的实例化延迟到其子类。

适用性:

当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。

当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。

当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部

化的时候。

实现：先抽象出来一个工厂的类或者接口，根据不同的类型返回不同的值

Factory.java

//定义一个工厂方法

public class Factory {

public Window CreateWindow (String type) {

if(type.equals("Big")) {

return new WindowBig();

} else if(type.equals("Small")) {

return new WindowSmall();

} else {

return new WindowBig();

}

// The Main function only for our test

public static void main(String[] args) {

Factory myFactory = new Factory();

Window myBigWindow = myFactory.CreateWindow("Big");

myBigWindow.func();

Window mySmallWindow = myFactory.CreateWindow("Small");

mySmallWindow.func();

}

Window.java

public abstract class Window {

public abstract void func();

}

WindowBig.java

public class WindowBig extends Window {

public void func() {

System.out.println("This is Big Window !");

}

WindowSmall.java

public class WindowSmall extends Window {

public void func() {

System.out.println("This is Small Window !");

}

运行结果：

This is Big Window !

This is Small Window !

3）、抽象工厂型：Abstract Factory

意图：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：

一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。

一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。

当你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。

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。

实现：有一个层次关系，生产一堆对象，这些对象具有一定的联系。再定义一个工厂，在工厂中创建这些类的对象，当其

他类要创建这些对象时，就不用自己 new 了，可通过工厂方法返回你要构造的类的对象。

提示：抽象工厂模式只是将工厂方法模式中将创建方法的代码抽取出来。

Service.java

package AbstractFactory;

//业务类接口

public interface Service {

void work(); //运行业务

}

ServiceA.java

package AbstractFactory;

//A体系中的业务实现

public class ServiceA implements Service {

public void work() {

System.out.println("这是A体系中业务。");

}

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