七种常用Java设计模式：赋能开发，构建优雅软件

后端

2022-11-19 09:39:52

Java 的设计模式：通往代码艺术的桥梁

想象一下自己正在建造一座房子。为了让房子坚固耐用，您需要使用正确的工具和遵循经过验证的建造技术。同样的道理也适用于软件开发。设计模式就是这些经过验证的“工具”，它们可以帮助您编写出优雅、可维护且可扩展的代码。

在 Java 中，有许多设计模式可供您选择，每一模式都解决了特定的问题。让我们探索七个最常用的设计模式，了解它们如何提升您的开发能力：

1. 工厂方法模式：创建对象的灵活方式

当您需要创建一组相关或相互依赖的对象时，工厂方法模式派上了用场。它提供了一种接口，让您无需指定对象的具体类就能创建它们。这使您可以解耦对象的创建与使用，从而提高代码的灵活性和可维护性。

2. 抽象工厂模式：统一创建相关对象

抽象工厂模式是工厂方法模式的扩展。它允许您创建一系列相关或相互依赖的对象，但这些对象属于不同的子系统。通过确保所有对象都属于同一工厂，这种模式简化了系统的扩展，使其更易于维护和管理。

3. 单例模式：确保唯一实例

单例模式确保在整个应用程序中只有一个指定类的实例。这通常用于创建全局对象，如数据库连接池、缓存或日志记录器。单例模式可以节省资源，并简化对象的访问和管理。

4. 建造者模式：逐步创建复杂对象

建造者模式允许您通过逐步添加组件来创建复杂的对象。这种模式将对象的创建与表示分离，使您能够在不改变内部表示的情况下创建不同的对象。建造者模式通常用于创建不可变对象或具有复杂结构的对象。

5. 原型模式：创建对象的克隆

原型模式通过复制现有的对象来创建新的对象。这种模式通常用于创建对象的大量实例，或在创建新对象时需要花费大量时间或资源的情况下。原型模式可以有效地提高创建对象的效率，并简化对象的管理。

6. 观察者模式：发布/订阅模式

观察者模式允许对象在不了解其他对象的情况下接收其他对象的通知。这种模式通常用于实现发布/订阅系统，其中一个对象（发布者）可以向多个对象（订阅者）发送通知。观察者模式可以有效地实现对象之间的通信，并简化系统的扩展和维护。

7. 迭代器模式：遍历元素的统一方式

迭代器模式提供了一种遍历集合元素的统一方式，而无需暴露集合的内部结构。这种模式使您能够轻松地遍历各种不同的集合，而无需关心它们的具体实现。迭代器模式可以提高代码的可读性和可维护性，并简化对集合的访问。

代码示例：工厂方法模式

// 创建工厂接口
interface ShapeFactory {
    Shape getShape(String shapeType);
}

// 创建具体工厂类
class ShapeFactoryImpl implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape getShape(String shapeType) {
        if (shapeType.equals("CIRCLE")) {
            return new Circle();
        } else if (shapeType.equals("SQUARE")) {
            return new Square();
        } else if (shapeType.equals("RECTANGLE")) {
            return new Rectangle();
        }
        return null;
    }
}

// 创建客户端类
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactoryImpl();

        Shape circle = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
        Shape square = shapeFactory.getShape("SQUARE");
        Shape rectangle = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

        // 使用形状对象
        circle.draw();
        square.draw();
        rectangle.draw();
    }
}