[Java]23种设计模式

简介: [Java]23种设计模式

1、设计模式是什么?

关于设计模式的思想,引用启发博文中的阐述:

设计模式是一种思想,它的形式是多变的,主要需要掌握它的设计思想和目的。编写软件过程中,程序员面临着来自耦合性、内聚性以及可维护性,可扩展性、重用性、灵活性等多方面的挑战,设计模式是为了让程序(软件)具有更好的:

  1. 代码重用性(无需多次编写相同功能的代码);
  2. 可读性(编程规范性,便于其他程序员的阅读);
  3. 可扩展性(便于后续功能扩展、完善);
  4. 可靠性(便于增加新的功能,也称为“可维护性”)。

设计模式的七个原则:单一职责、接口隔离、依赖倒转、开闭原则、里式替换、迪米特法则、合成复用原则。

说明: \color{red}{说明:}说明:

  1. 单一职责,指实体的职责应限制为一种,避免多种职责导致业务或逻辑混乱,以及互相干扰、甚至出错的情况(顾此失彼),除非类的功能(业务、方法)少。
  2. 接口隔离,指应继承或实现尽量小的抽象类或接口,减少“冗余”。
    因为当继承或实现时,必须实现所有的抽象方法,可往往并不需要,故需要将接口进行“拆分”,或者使用“默认方法” \color{green}{“默认方法”}默认方法(JDK1.8 标准)。
  3. 依赖倒转,核心思想是面向接口编程。
    例如:若方法形参是类 A,当需要使用同类型类 B 开发相同业务的功能时,只能使用重载,故应将形参改为接口,从而只需令 B 实现此接口便可。
  4. 开闭原则,实体应对扩展开放,对修改关闭。
    通俗地讲就是,当开发新功能时,应定义新的变量或方法,而不修改已有的变量或方法。
  5. 里式替换,指子类不应重写父类的方法,避免因父类结构、逻辑或业务等修改导致子类出错。

在了解迪米特法则和合成复用原则之前,我们先复习一下六种“类关系”。推荐一篇博文《UML类图 - 依赖 泛化 实现 关联 聚合 组合》(转发),在此不作阐述。

总结:

  • 耦合度:实现 = 泛化(继承)> 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖。

P S : PS:PS迪米特法则和合成复用原则是要求我们尽量使用耦合度小的“类关系”。

如果大家有疑惑,可查阅博文《设计模式系列(六)七大设计原则-----迪米特法则与合成复用原则》(转发)。

2、23种设计模式

先言:

正如前面所述,设计模式是一种思想,它的形式是多变的,主要需要掌握它的设计思想和目的,故没有固定的代码格式。

因此,下文对23种设计模式的阐述,可能一笔带过(阐述思想或实现方法),我未必会举例说明。并且,从实用性的角度来说,我们不需要掌握所有的设计模式,一些了解即可。

本图引用自启发博文,如有侵权,请与我联系!

2.1 创建型模式

2.1.1 单例模式

内容较多,已单独成文《[Java]单例模式》。

最后

如果大家对面向对象的七大原则仍有疑惑,可参考以下资料:(转发)

  1. 博文:《面向对象之六大设计原则》。
  2. 专栏:《设计模式》。

如果大家对23种设计模式仍有疑惑,可参考以下资料:(转发)

  1. 专栏:《设计模式Java实战》。
  2. 个人博客:《Java设计模式实战专栏》。

本文持续更新中。。。

相关文章
|
28天前
|
设计模式 算法 Java
Java中的设计模式:提升代码质量的秘诀
【8月更文挑战第23天】在Java开发中,设计模式是提高代码可读性、可维护性和扩展性的强有力工具。本文通过浅显易懂的语言和实际案例,探讨几种常见的设计模式及其在Java中的应用,旨在帮助开发者更好地理解并运用这些模式来优化自己的代码结构。
39 2
|
6天前
|
设计模式 Java 关系型数据库
【Java笔记+踩坑汇总】Java基础+JavaWeb+SSM+SpringBoot+SpringCloud+瑞吉外卖/谷粒商城/学成在线+设计模式+面试题汇总+性能调优/架构设计+源码解析
本文是“Java学习路线”专栏的导航文章,目标是为Java初学者和初中高级工程师提供一套完整的Java学习路线。
|
2天前
|
设计模式 Java
Java设计模式:组合模式的介绍及代码演示
组合模式是一种结构型设计模式,用于将多个对象组织成树形结构,并统一处理所有对象。例如,统计公司总人数时,可先统计各部门人数再求和。该模式包括一个通用接口、表示节点的类及其实现类。通过树形结构和节点的通用方法,组合模式使程序更易扩展和维护。
Java设计模式:组合模式的介绍及代码演示
|
6天前
|
设计模式 安全 算法
【Java面试题汇总】设计模式篇(2023版)
谈谈你对设计模式的理解、七大原则、单例模式、工厂模式、代理模式、模板模式、观察者模式、JDK中用到的设计模式、Spring中用到的设计模式
【Java面试题汇总】设计模式篇(2023版)
|
6天前
|
设计模式 Java 关系型数据库
【Java笔记+踩坑】设计模式——原型模式
对比原型模式和传统方式的实现思路、代码方案、优缺点,阐述原型模式的使用场景,以及深拷贝、浅拷贝等相关概念,并扩展原型模式在Spring源码中的应用。
【Java笔记+踩坑】设计模式——原型模式
|
1月前
|
设计模式 存储 Java
【十】设计模式~~~结构型模式~~~享元模式(Java)
文章详细介绍了享元模式(Flyweight Pattern),这是一种对象结构型模式,通过共享技术实现大量细粒度对象的重用,区分内部状态和外部状态来减少内存中对象的数量,提高系统性能。通过围棋棋子的设计案例,展示了享元模式的动机、定义、结构、优点、缺点以及适用场景,并探讨了单纯享元模式和复合享元模式以及与其他模式的联用。
【十】设计模式~~~结构型模式~~~享元模式(Java)
|
1月前
|
设计模式 存储 Java
【九】设计模式~~~结构型模式~~~外观模式(Java)
文章详细介绍了外观模式(Facade Pattern),这是一种对象结构型模式,通过引入一个外观类来简化客户端与多个子系统之间的交互,降低系统的耦合度,并提供一个统一的高层接口来使用子系统。通过文件加密模块的实例,展示了外观模式的动机、定义、结构、优点、缺点以及适用场景,并讨论了如何通过引入抽象外观类来提高系统的可扩展性。
【九】设计模式~~~结构型模式~~~外观模式(Java)
|
21天前
|
设计模式 缓存 算法
揭秘策略模式:如何用Java设计模式轻松切换算法?
【8月更文挑战第30天】设计模式是解决软件开发中特定问题的可重用方案。其中,策略模式是一种常用的行为型模式,允许在运行时选择算法行为。它通过定义一系列可互换的算法来封装具体的实现,使算法的变化与客户端分离。例如,在电商系统中,可以通过定义 `DiscountStrategy` 接口和多种折扣策略类(如 `FidelityDiscount`、`BulkDiscount` 和 `NoDiscount`),在运行时动态切换不同的折扣逻辑。这样,`ShoppingCart` 类无需关心具体折扣计算细节,只需设置不同的策略即可实现灵活的价格计算,符合开闭原则并提高代码的可维护性和扩展性。
37 2
|
21天前
|
设计模式 Java
Java 设计模式之谜:工厂模式与抽象工厂模式究竟隐藏着怎样的神奇力量?
【8月更文挑战第30天】在Java编程中,设计模式为常见问题提供了高效解决方案。工厂模式与抽象工厂模式是常用的对象创建型设计模式,能显著提升代码的灵活性、可维护性和可扩展性。工厂模式通过定义创建对象的接口让子类决定实例化哪个类;而抽象工厂模式则进一步提供了一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,无需指定具体类。这种方式使得系统更易于扩展和维护。
30 1
|
21天前
|
设计模式 Java
重构你的代码:探索Java中的混合、装饰器与组合设计模式
【8月更文挑战第30天】在软件开发中,设计模式为特定问题提供了结构化的解决方案,使代码更易理解、维护及扩展。本文将介绍三种常用的 Java 设计模式:混合模式、装饰器模式与组合模式,并附有示例代码展示实际应用。混合模式允许通过继承多个接口或抽象类实现多重继承;装饰器模式可在不改变对象结构的情况下动态添加新功能;组合模式则通过树形结构表示部分-整体层次,确保客户端处理单个对象与组合对象时具有一致性。
15 1