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设计模式基础

设计模式主要基于的面向对象设计的原则

在面向对象编程中，设计模式的核心原则包括：

接口优先：程序可以通过接口与实现无关的对象交互。

继承与组合：通过继承继承行为，通过组合实现复杂的行为组合。

设计模式用途

设计模式在软件开发中具有以下用途：

提供通用平台：通过抽象接口和组件化设计，开发者可以快速构建高效的应用系统。

遵循最佳实践：设计模式为开发者提供了一套成熟的解决方案，避免了重复劳动和代码冗余。

设计模式类型

设计模式主要分为以下几类：

创造模式：通过工厂、单例等模式隐藏对象的创建逻辑。

结构模式：关注类和对象的组成，通过继承和组合实现复杂的行为组合。

行为模式：关注对象之间的通信和协作。

J2EE 模式：为Java平台提供了一套标准化的设计模式框架。

创造设计模式

工厂模式

工厂模式通过引入工厂接口和具体工厂实现，实现了对对象创建逻辑的抽象化。以下是实现步骤：

创建一个接口，定义创建对象的方法。

创建实现该接口的具体类。

创建工厂类，根据给定信息生成具体对象。

使用工厂接口通过传递类型信息获取所需对象。

验证生成的对象是否符合预期。

抽象工厂模式

抽象工厂模式扩展了工厂模式，支持多个工厂的同时使用。其特点是：

• 接口负责创建相关对象的工厂。
• 每个生成的工厂可按照工厂模式提供对象。

单例模式

单例模式确保一个类只能创建一个对象。其特点是：

• 类本身负责创建唯一的实例。
• 提供访问该唯一实例的方法，避免直接使用new操作符。

原型模式

原型模式用于克隆对象，特点是：

• 实现了一个原型接口。
• 只创建当前对象的克隆，而非直接复制。

Builder模式

Builder模式用于逐步构建复杂对象，其特点是：

• 构造器独立于其他对象，逐步添加属性。
• 最终返回构建的对象。

结构设计模式

适配器模式

适配器模式通过桥梁类连接两个不兼容的接口，特点是：

• 提供一个单独的类，作为不兼容接口的桥梁。
• 支持两个系统间的数据转换。

桥接模式

桥接模式将抽象与实现分离，特点是：

• 充当中介角色，解耦具体实现。
• 使上层系统无需关心具体实现细节。

组合模式

组合模式通过树状结构管理多个对象，特点是：

• 将一组对象以树结构呈现。
• 支持部分和整体操作。

过滤器模式

过滤器模式用于对对象集合进行多种条件筛选，特点是：

• 支持多种条件过滤。
• 逻辑连接可以通过解耦方式实现。

装饰者模式

装饰者模式允许向对象动态添加功能，特点是：

• 不改变对象的结构。
• 通过修饰器类包装原始对象。
• 保持方法签名完整。

外观模式

外观模式简化复杂系统的使用，特点是：

• 隐藏系统复杂性。
• 提供统一接口。
• 委托调用内部系统类。

享元模式

享元模式通过重用已存在对象来减少资源消耗，特点是：

• 存储已存在的对象副本以供重用。
• 只有在找不到匹配对象时才创建新对象。

业务代理模式

业务代理模式用于解耦表示层和业务层，特点是：

• 提供统一入口点。
• 支持远程查找和业务服务。
• 包括客户端、业务代理、查找服务和业务服务等角色。

行为设计模式

责任链模式

责任链模式通过链式结构处理请求，特点是：

• 请求的处理分离。
• 每个处理器都包含对下一个处理器的引用。
• 请求自动传递给下一个处理器。

命令模式

命令模式将操作封装为命令对象，特点是：

• 数据驱动设计。
• 命令作为操作包装。
• 调用器查找适当的处理对象。

解释器模式

解释器模式用于评估和计算表达式，特点是：

• 提供评估表达式的接口。
• 解释器负责在特定上下文中解释表达式。

迭代器模式

迭代器模式提供高效访问集合元素的方法，特点是：

• 以顺序方式访问元素。
• 不暴露集合的底层结构。

调解者模式

调解者模式减少多个对象间的通信复杂性，特点是：

• 提供中介类。
• 支持松散耦合设计。
• 简化多个对象间的通信。

备忘录模式

备忘录模式用于恢复对象的状态，特点是：

• 记录对象的状态。
• 提供恢复方法。
• 方便快速恢复。

观察者模式

观察者模式管理对象间的一对多关系，特点是：

• 支持动态订阅和通知。
• 观察者可以随时添加或移除。
• 主体对象在状态改变时通知所有观察者。

状态模式

状态模式通过状态对象管理对象的行为变化，特点是：

• 状态对象负责行为变化。
• 上下文对象管理当前状态。
• 支持状态切换。

策略模式

策略模式允许在运行时更改算法，特点是：

• 策略对象负责具体行为。
• 上下文对象根据情况选择策略。
• 支持动态策略切换。

模板模式

模板模式通过抽象类实现代码重用，特点是：

• 提供操作的模板。
• 子类可根据需要重写模板方法。
• 调用方式与抽象类一致。

访问者模式

访问者模式允许动态改变元素的操作方式，特点是：

• 元素接受访问者对象。
• 访问者可以根据需要定义操作。
• 支持灵活的操作扩展。

空对象模式

空对象模式避免使用null对象，特点是：

• 创建一个抽象类。
• 提供默认行为。
• 替换null对象检查。

MVC 模式

MVC模式通过三层结构管理应用，特点是：

• 模型（Model）：数据对象或Java POJO。
• 视图（View）：数据的可视化层。
• 控制器（Controller）：管理数据流，保持视图与模型分离。

组合实体模式

组合实体模式用于EJB持久化，特点是：

• 组合实体管理依赖对象。
• 自动更新粗粒度对象。
• 包括组合实体、粗粒实体、依赖对象和策略等角色。

数据访问对象模式

数据访问对象模式分离数据访问逻辑，特点是：

• 数据访问对象接口定义标准操作。
• 数据访问对象具体类实现数据源获取。
• 模型对象包含数据存储逻辑。

前端控制器模式

前端控制器模式提供集中式请求处理，特点是：

• 单一处理程序处理所有请求。
• 执行身份验证、授权等预处理。
• 将请求传递给相应处理器。

拦截过滤器模式

拦截过滤器模式通过过滤器链管理请求处理，特点是：

• 过滤器链执行预处理和后处理。
• 支持多个过滤器的链式调用。
• 过滤器管理器统一管理过滤器。

服务定位模式

服务定位模式通过JNDI查找服务，特点是：

• 服务通过JNDI服务器注册。
• 上下文提供服务查找引用。
• 服务定位器提供单一访问点。
• 客户端通过ServiceLocator调用服务。

传输对象模式

传输对象模式用于数据传输，特点是：

• 业务对象填充传输对象。
• 传输对象仅提供属性设置/获取。
• 客户端请求或发送传输对象。