Java设计模式——面向对象编程的优雅之道

设计模式是软件开发过程中的一种经验总结，它描述了在特定场景下，如何通过组合已有的设计和技术来解决特定问题，设计模式可以帮助我们更好地组织代码，提高代码的可读性、可维护性和可扩展性，Java作为一种广泛使用的面向对象编程语言，拥有丰富的设计模式库，本文将对Java设计模式进行详细的介绍，帮助读者掌握这些经典的设计模式，提高软件开发水平。

二、设计模式的分类

根据设计模式的目的和用途，可以将其分为三大类：

1、创建型模式（Creational Patterns）：用于解决对象的创建问题，封装了对象的实例化过程，使得客户端不需要直接调用具体的构造函数来创建对象，主要包括工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式和原型模式。

2、结构型模式（Structural Patterns）：用于解决对象的组成结构问题，通过组合不同的对象来实现更复杂的功能，主要包括适配器模式、桥接模式、装饰器模式、组合模式、外观模式、享元模式和代理模式。

3、行为型模式（Behavioral Patterns）：用于解决对象之间的交互问题，描述对象之间的通信方式和责任分配，主要包括命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板方法和访问者模式。

三、创建型模式详解

1、工厂方法模式（Factory Method Pattern）：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，工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

2、抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）：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，抽象工厂将一组具有相同主题的单独的工厂封装起来。

3、单例模式（Singleton Pattern）：确保一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，单例模式是一种创建型设计模式，它提供了一种保证系统中只存在一个对象的方式。

4、建造者模式（Builder Pattern）：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，建造者模式是一种创建型设计模式，它使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。

5、原型模式（Prototype Pattern）：用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象，原型模式是一种创建型设计模式，它允许动态增加或减少产品类的功能。

四、结构型模式详解

1、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，适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

2、桥接模式（Bridge Pattern）：将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立地变化，桥接模式是一种结构型设计模式，它通过组合多个不同的对象来获得更大的结构。

3、装饰器模式（Decorator Pattern）：动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰器模式比生成子类更为灵活。

4、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，组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

5、外观模式（Facade Pattern）：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。

6、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，享元模式是一种结构型设计模式，它通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

7、代理模式（Proxy Pattern）：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，代理模式是一种结构型设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

五、行为型模式详解

1、命令模式（Command Pattern）：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作，命令模式是一种行为型设计模式，它使你能够将操作请求封装成一个对象，从而使你可用不同的请求对用户进行参数化。

2、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，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子，解释器模式是一种行为型设计模式，它实现了一个表达式接口，该接口解释一个特定的上下文。

3、迭代器模式（Iterator Pattern）：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示，迭代器模式是一种行为型设计模式，它提供了一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。

4、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，中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互，中介者模式是一种行为型设计模式，它提供了一个统一的接口来管理各种组件之间的交互。

5、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，这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态，备忘录模式是一种行为型设计模式，它提供了一种方法来捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。