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大安移动网站建设,wordpress导航菜单,青梦建站,北京软件外包公司排行榜基本思想设计模式是软件开发中经过反复验证的、解决特定问题的优秀解决方案模板。在Java开发中#xff0c;设计模式不仅是一种编程技巧#xff0c;更是提高代码质量、可维护性和可扩展性的重要工具。使用设计模式的主要目的是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码…基本思想设计模式是软件开发中经过反复验证的、解决特定问题的优秀解决方案模板。在Java开发中设计模式不仅是一种编程技巧更是提高代码质量、可维护性和可扩展性的重要工具。使用设计模式的主要目的是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式于己于他人于系统都是多赢的它使得代码编制真正工程化是软件工程的基石。1. 分类体系Java中一般认为有23种设计模式这些模式可以分为三大类创建型模式、结构型模式和行为型模式。1. 1 创建型模式5种创建型模式关注对象的创建过程它们提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式而不是直接使用new操作符来实例化对象。这使得程序在决定对于给定的用例需要创建哪些对象时具有更大的灵活性。创建型模式包括工厂方法模式Factory Method定义一个创建对象的接口让子类决定实例化哪个类抽象工厂模式Abstract Factory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单例模式Singleton确保某一个类只有一个实例并且提供一个全局访问点建造者模式Builder将一个复杂对象的构建与表示分离使得同样的构建过程可以创建不同的表示原型模式Prototype用原型实例指定创建对象的种类并且通过复制这些原型创建新的对象1.2 结构型模式7种结构型模式关注类和对象的组合方式它们通过继承概念来组合接口并定义方法组合对象以获得新功能。结构型模式包括适配器模式Adapter将一个类的方法接口转换成客户希望的另外一个接口装饰器模式Decorator动态地给对象添加新的功能代理模式Proxy为其他对象提供一个代理以便控制这个对象的访问外观模式Facade对外提供一个统一的方法来访问子系统中的一群接口桥接模式Bridge将抽象部分和它的实现部分分离使它们都可以独立地变化组合模式Composite将对象组合成树形结构以表示部分-整体的层次结构享元模式Flyweight通过共享技术来有效地支持大量细粒度的对象1.3 行为型模式11种行为型模式特别关注对象之间的通信它们描述了对象之间如何交互以及如何分配职责。行为型模式包括策略模式Strategy定义了算法族分别封装起来让它们之前可以互相转换模板方法模式Template Method在一个方法中定义一个算法的骨架而将一些步骤延迟到子类中观察者模式Observer定义了对象之间的一对多依赖关系迭代子模式Iterator提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素而不暴露其内部的表示责任链模式Chain of Responsibility将请求的发送者和接收者解耦使得多个对象都有处理这个请求的机会命令模式Command将请求封装成对象以便使用不同的请求、队列或者日志来参数化其他对象备忘录模式Memento在不破坏封装的前提下捕获一个对象的内部状态状态模式State允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为访问者模式Visitor在不改变数据结构的前提下增加作用于一组对象元素的新功能中介者模式Mediator用一个中介对象来封装一系列的对象交互解释器模式Interpreter定义语言的文法并且建立一个解释器来解释该语言中的句子2. 设计模式的六大原则设计模式的实现遵循六大基本原则这些原则是设计模式的指导思想2.1 开闭原则Open Close Principle开闭原则指的是对扩展开放对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候不能去修改原有的代码实现一个热插拔的效果。简单理解就是为了使程序的扩展性好易于维护和升级我们需要使用接口和抽象类。2.2 里氏代换原则Liskov Substitution Principle里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。任何基类可以出现的地方子类一定可以出现。只有当衍生类可以替换掉基类软件单位的功能不受到影响时基类才能真正被复用而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。2.3 依赖倒转原则Dependence Inversion Principle这个是开闭原则的基础具体内容针对接口编程依赖于抽象而不依赖于具体。2.4 接口隔离原则Interface Segregation Principle这个原则的意思是使用多个隔离的接口比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思从这儿我们看出其实设计模式就是一个软件的设计思想从大型软件架构出发为了升级和维护方便。2.5 迪米特法则最少知道原则Demeter Principle为什么叫最少知道原则就是说一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用使得系统功能模块相对独立。2.6 合成复用原则Composite Reuse Principle原则是尽量使用合成/聚合的方式而不是使用继承。3. 设计模式的实际应用与选择原则3.1 如何选择合适的设计模式设计模式并不是解决所有问题的银弹而是一种工具需要根据实际情况和需求来选择和使用。在选择设计模式时应考虑以下因素问题类型首先要明确需要解决的问题属于哪一类创建、结构、行为系统需求考虑系统的可扩展性、可维护性、性能要求等团队熟悉度选择团队成员熟悉的设计模式以降低学习成本代码复杂度避免过度设计简单的设计往往更易于维护3.2 设计模式的最佳实践理解模式意图在使用设计模式前必须充分理解该模式的意图和适用场景避免模式滥用不要为了使用模式而使用模式简单的解决方案往往更好结合具体场景根据具体的业务需求和技术环境调整设计模式的实现保持代码简洁设计模式应该使代码更清晰而不是更复杂持续重构随着需求变化及时调整设计模式的使用3.3 常见设计模式组合使用在实际开发中设计模式经常组合使用以解决复杂问题工厂模式 单例模式创建全局唯一的工厂实例装饰器模式 策略模式动态地为策略对象添加新功能观察者模式 命令模式实现事件驱动的系统架构组合模式 访问者模式处理复杂的树形结构数据4. 设计模式在Java中的应用4.1 Spring框架中的设计模式Spring框架大量使用了设计模式例如工厂模式BeanFactory和ApplicationContext单例模式Spring Bean默认是单例的代理模式AOP的实现模板方法模式JdbcTemplate、RestTemplate等观察者模式ApplicationEvent和ApplicationListener4.2 Java标准库中的设计模式迭代器模式Java集合框架中的Iterator接口适配器模式Arrays.asList()方法装饰器模式Java IO流中的BufferedReader、BufferedWriter策略模式Comparator接口和Collections.sort()方法4.3 微服务架构中的设计模式在现代微服务架构中设计模式仍然发挥着重要作用API网关模式外观模式的现代应用服务发现模式单例模式和工厂模式的结合断路器模式状态模式的实际应用配置中心模式观察者模式的分布式实现