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在Java開發(fā)中，設(shè)計模式是一種常見的、成熟的解決方案，用于應(yīng)對特定的設(shè)計問題和復(fù)雜性管理。以下是一些常用的設(shè)計模式，它們可以分為三類：創(chuàng)建型模式、結(jié)構(gòu)型模式和行為型模式。
一、創(chuàng)建型模式
創(chuàng)建型模式主要負(fù)責(zé)對象的創(chuàng)建，能夠?qū)ο蟮膭?chuàng)建過程與使用過程分離，避免過度依賴具體類的構(gòu)造。
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單例模式（Singleton Pattern）
- 確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點。
- 使用場景：數(shù)據(jù)庫連接、配置管理、線程池等。
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工廠方法模式（Factory Method Pattern）
- 定義一個接口用于創(chuàng)建對象，但讓子類決定實例化哪一個類。工廠方法將實例化過程延遲到子類。
- 使用場景：需要創(chuàng)建復(fù)雜對象時，可以通過不同的工廠來靈活生產(chǎn)。
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抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）
- 提供一個創(chuàng)建一系列相關(guān)或依賴對象的接口，而無需指定它們的具體類。
- 使用場景：產(chǎn)品族的創(chuàng)建，如一整套UI組件（按鈕、文本框等）等。
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建造者模式（Builder Pattern）
- 將一個復(fù)雜對象的構(gòu)建過程與其表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。
- 使用場景：構(gòu)建復(fù)雜對象，比如包含多種屬性的對象或多步構(gòu)建流程。
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原型模式（Prototype Pattern）
- 通過復(fù)制現(xiàn)有實例來創(chuàng)建新對象，而不是通過實例化。
- 使用場景：當(dāng)創(chuàng)建對象的成本較高，且我們可以復(fù)制已有對象來生成新實例時。
二、結(jié)構(gòu)型模式
結(jié)構(gòu)型模式用于處理類或?qū)ο笾g的關(guān)系，通過繼承或組合的方式使得系統(tǒng)更具靈活性。
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適配器模式（Adapter Pattern）
- 將一個類的接口轉(zhuǎn)換成客戶端期望的另一個接口，使得原本不兼容的類可以一起工作。
- 使用場景：系統(tǒng)需要使用新舊接口兼容的類。
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裝飾器模式（Decorator Pattern）
- 動態(tài)地給對象添加額外的職責(zé)，而不改變其結(jié)構(gòu)。
- 使用場景：擴(kuò)展類的功能，而無需創(chuàng)建子類。
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代理模式（Proxy Pattern）
- 提供一個代理對象來控制對原對象的訪問，保護(hù)原對象或增加額外操作。
- 使用場景：權(quán)限控制、對象的延遲加載、緩存等。
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外觀模式（Facade Pattern）
- 為子系統(tǒng)中的一組接口提供一個統(tǒng)一的接口，簡化對復(fù)雜子系統(tǒng)的使用。
- 使用場景：簡化客戶端調(diào)用多個復(fù)雜的子系統(tǒng)。
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享元模式（Flyweight Pattern）
- 通過共享技術(shù)有效地支持大量的細(xì)粒度對象，減少內(nèi)存開銷。
- 使用場景：需要大量重復(fù)對象時，如文本處理中的字符對象。
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組合模式（Composite Pattern）
- 將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示“部分-整體”的層次結(jié)構(gòu)，客戶端可以統(tǒng)一對待單個對象和組合對象。
- 使用場景：處理樹形結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，如文件目錄。
三、行為型模式
行為型模式關(guān)注對象之間的協(xié)作和職責(zé)分配，幫助處理對象之間的交互。
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策略模式（Strategy Pattern）
- 定義一系列算法，將它們封裝起來，使它們可以互相替換，客戶端可以靈活地選擇算法。
- 使用場景：多個算法可以互換，例如不同的排序策略。
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模板方法模式（Template Method Pattern）
- 在父類中定義一個算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。
- 使用場景：一些操作步驟不可改變，但細(xì)節(jié)不同。
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觀察者模式（Observer Pattern）
- 定義對象間的一對多依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴它的對象都能自動更新。
- 使用場景：訂閱-發(fā)布系統(tǒng)，如新聞訂閱、事件處理。
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責(zé)任鏈模式（Chain of Responsibility Pattern）
- 讓多個對象有機會處理請求，將這些對象串成一條鏈，并沿著這條鏈傳遞請求。
- 使用場景：權(quán)限過濾、事件處理鏈。
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命令模式（Command Pattern）
- 將請求封裝成一個對象，以便使用不同的請求、隊列、日志等來進(jìn)行參數(shù)化。
- 使用場景：事務(wù)管理、日志請求恢復(fù)、撤銷操作。
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狀態(tài)模式（State Pattern）
- 允許對象在內(nèi)部狀態(tài)改變時改變它的行為，使得對象看起來改變了其類。
- 使用場景：狀態(tài)機設(shè)計，如電梯系統(tǒng)、自動售貨機。
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備忘錄模式（Memento Pattern）
- 在不破壞封裝的前提下，捕獲對象的內(nèi)部狀態(tài)，以便在將來恢復(fù)。
- 使用場景：撤銷操作、恢復(fù)狀態(tài)。
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迭代器模式（Iterator Pattern）
- 提供一種方法順序訪問集合中的元素，而無需暴露集合的內(nèi)部表示。
- 使用場景：集合遍歷，Java的
Iterator就是此模式的實現(xiàn)。
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中介者模式（Mediator Pattern）
- 定義一個對象來封裝一組對象之間的交互關(guān)系，避免對象之間的直接引用，使得耦合松散。
- 使用場景：GUI控件之間的交互，聊天應(yīng)用中的消息路由。
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解釋器模式（Interpreter Pattern）
- 為某個語言定義文法表示，并提供一個解釋器來處理這些文法。
- 使用場景：SQL解析、正則表達(dá)式解釋、腳本語言處理。
總結(jié)
在Java開發(fā)中，不同的設(shè)計模式可以幫助我們應(yīng)對不同的設(shè)計挑戰(zhàn)，從而實現(xiàn)高效、靈活且易維護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在實際應(yīng)用中，通常會結(jié)合多種模式來滿足復(fù)雜的需求，選擇合適的模式可以大大提升代碼的可讀性和復(fù)用性。