Java23种设计模式总结pdf

设计模式是软件工程中常见的一种编程范式，它提供了一种编写可复用、可维护且具有良好的扩展性的代码的解决方案。在Java语言的开发中，设计模式的应用尤为广泛。本文将详细介绍Java中的23种设计模式，并对每一种模式进行概念解释、适用场景描述、组成部分分析以及提供简单的代码示例。 1. 创建型模式 创建型模式主要关注对象的创建过程，主要目的是将对象的创建与使用分离，以降低系统的耦合度，并提高对象创建的灵活性。 1.1 工厂方法（Factory Method） 工厂方法是一种创建型设计模式，它定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。 适用性： - 当一个类无法预知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。 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。 1.2 抽象工厂（Abstract Factory） 抽象工厂模式是一种创建型设计模式，它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。 适用性： - 当系统需要独立于产品的创建、组合和表示时。 - 当一个系统要提供一个产品类库，而系统只消费其中某几个产品族，而并不需要知道这些产品是如何创建时。 1.3 建造者模式（Builder） 建造者模式又称为生成器模式，它是一种创建型设计模式。建造者模式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。 适用性： - 当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时。 - 当构造过程必须允许被构造的对象有不同的表示时。 1.4 单例模式（Singleton） 单例模式是一种常用的软件设计模式，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当希望在整个系统中，某个类只能出现一个实例时（如：配置管理器）。 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。 1.5 原型模式（Prototype） 原型模式是一种创建型设计模式，它允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，同时不需知道如何创建的细节。 适用性： - 当一个系统应该独立于它的产品创建、构成和表示时。 - 当要实例化的类是在运行时刻指定时，例如，通过动态装载。 - 为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时。 - 当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。建立相应数目的原型并克隆它们可能比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。 以上所提及的只是创建型模式中的部分，实际上，设计模式还包括结构型模式和行为型模式，每一种模式都有其特定的应用场景和解决方案，对于软件开发具有深远的意义。由于篇幅限制，未对其他模式进行详细说明，但读者应当了解，无论是工厂方法、抽象工厂、建造者模式、单例模式还是原型模式，都是为了提高代码的可复用性、降低系统的耦合度以及增强软件的可维护性，是现代软件开发中不可或缺的一部分。