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谈谈我工作中的23个设计模式

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叙述

从基础的角度看，设计模式是研究类本身或者类与类之间的协作模式，是对抽象归纳的一个比较好的解决思路。在日常工作中，运用Java设计模式思路，可以更好地去思考理解这些设计模式。

抽象工厂（Abstract Factory）：多套方案

抽象工厂就是围绕一个超级工厂创建其他工厂。这个超级工厂也被称为其他工厂的工厂。抽象工厂模式属于创造性模式，它提供了创建对象的最佳方式。在抽象工厂中，接口是负责创建相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都可以根据工厂模式提供对象。

介绍

意图：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口方法，无需指定它们具体的类。

主要解决：解决接口选择的问题。

何时使用：系统的产品有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一族的产品。

如何解决：在一个产品族里面，定义多个产品。

关键代码：在一个工厂里聚合多个同类产品。

在工作中，我们应该具备提供多套设计方案的能力，提供多种选择性。需要有这样的前瞻意识，扩展自己的思维方式。

以下是抽象工厂概述图

生成器（Builder）：善于分解

构建器，也称为构建器模式，使用几个简单的对象逐步构建一个复杂的对象。构建器模式属于创造性模式，它提供了创建对象的最佳方式。

介绍

意图：将一个复杂的构建与其具体实现相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表现形式。

主要解决：主要解决在软件系统中，有时候面临着”一个复杂对象”的创建工作。

何时使用：一些基本部件不会变，而其组合经常变化的时候。

如何解决：将变与不变分离开。

关键代码：创建和提供实例，管理建造出来的实例的依赖关系。

工厂方法（Factory Method）：抽象思考

工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。工厂模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

总的来说，在工厂模式中，我们创建对象的过程中，不会对客户端暴露创建逻辑，通过使用共同的接口，来指向新创建的对象。

工厂方法模式是将提供某一产品的过程进行抽象，通过接口的模式去规范出来。如果我们转换思维，处理问题的思维逻辑，终究是发现事物的本质：

1. 到底在做什么
2. 我们的职责是什么
3. 提供什么样的价值。

原型（Prototype）：传承知识

原型模式（Prototype Pattern）是用于创建重复的对象，同时又能保证性能。这原型模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

原型模式是实现了一个原型接口，该接口用于创建当前对象的克隆。原型模式是说，利用拷贝对象的方法，减少一些复杂的创建过程。

单件（Singleton）：专注

单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。单例模式属于创建型模式，提供了一种创建对象的方式。单例模式，是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。

注意：

• 1、单例类只能有一个实例。
• 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
• 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

介绍

意图：一个类仅有一个实例，具备全局访问点。

主要解决：全局使用的类频繁进行创建与销毁。

何时使用：当节省系统资源。

如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。

关键代码：构造函数是私有的

单件模式是说在多线程的情况下，要保证对象只创建一遍，作为独一无二的资源。

单例模式的几种实现方式

单例模式的实现有多种方式，如下所示：

1、懒汉式，线程不安全

是否 Lazy 初始化：是

是否多线程安全：否

实现难度：易

2、懒汉式，线程安全

是否 Lazy 初始化：是

是否多线程安全：是

实现难度：易

3、饿汉式

是否 Lazy 初始化：否

是否多线程安全：是

实现难度：易

4、双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）

JDK 版本：JDK1.5 起

是否 Lazy 初始化：是

是否多线程安全：是

实现难度：较复杂

5、登记式/静态内部类

是否 Lazy 初始化：是

是否多线程安全：是

实现难度：一般

6、枚举

JDK 版本：JDK1.5 起

是否 Lazy 初始化：否

是否多线程安全：是

实现难度：易

适配器（Adapter）：适应能力

适配器模式（Adapter Pattern）作为两个不兼容的接口之间的桥梁。适配器模式属于结构型模式。适配层往往不是提前的设计，而是基于现有现有的系统进行的妥协和适配。

结构图

介绍

意图：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。

主要解决：解决在软件系统中，将一些”现存的对象”放到新的环境中，而新环境要求的接口是现对象不能满足的应用场景。

何时使用：

1、系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要。

2、通过接口转换，将一个类插入另一个类系中。

如何解决：继承或依赖。

关键代码：适配器继承或依赖已有的对象，实现想要的接口。

总的来说，适配器是为了结合原来的能力，适配新的接口服务，比如适配不同的协议入口。

桥接（Bridge）：合理关系

桥接（Bridge）是用于把抽象化与实现化解耦，使得二者可以独立变化。桥接设计模式属于结构型模式.

结构图

介绍

意图：将抽象与实现分离，都可以独立的变化。

主要解决：在有多种可变的情况下，用继承会造成类扩展性不高，运用起来不灵活。

何时使用：实现系统可能有多个角度分类，每一种角度都可能变化。

如何解决：把这种多角度分类分离出来，让它们独立变化，减少它们之间耦合。

关键代码：抽象类依赖实现类。

桥接模式是将原来相互依赖的部分，通过上层接口再往抽象层提一下，减少类之间的直接合作，形成间接关系。

组合（Composite）：递归思考

组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。

结构图

介绍

意图：使用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

主要解决：客户程序可以处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。

何时使用：

1、对象的部分-整体层次结构（树形结构）。

如何解决：树枝和叶子实现统一接口，树枝内部组合该接口。

关键代码：树枝内部组合该接口，并且含有内部属性 List，里面放 Component。

组合模式通过继承和孩子节点，可以递归地去描述一个对象层次。