Java常用设计模式有多少种

设计模式的原则总结起来，就是多用接口/抽象类，从而增加代码的可扩展性(减少修改代码)，降低模块间的依赖和联系，体现了OOP的模块化、可扩展性等特征。

1.工厂模式

工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在Java工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。

关键代码：创建过程在其子类执行。

应用实例：(1)您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。(2)Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点：(1)一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。(2)扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。(3)屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

2.抽象工厂模式

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

意图：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：系统的产品有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一族的产品。

如何解决：在一个产品族里面，定义多个产品。

关键代码：在一个工厂里聚合多个同类产品。

应用实例：工作了，为了参加一些聚会，肯定有两套或多套衣服吧，比如说有商务装(成套，一系列具体产品)、时尚装(成套，一系列具体产品)，甚至对于一个家庭来说，可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装，这些也都是成套的，即一系列具体产品。假设一种情况(现实中是不存在的，要不然，没法进入共产主义了，但有利于说明抽象工厂模式)，在您的家中，某一个衣柜(具体工厂)只能存放某一种这样的衣服(成套，一系列具体产品)，每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OO 的思想去理解，所有的衣柜(具体工厂)都是衣柜类的(抽象工厂)某一个，而每一件成套的衣服又包括具体的上衣(某一具体产品)，裤子(某一具体产品)，这些具体的上衣其实也都是上衣(抽象产品)，具体的裤子也都是裤子(另一个抽象产品)。

优点：当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点：产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码。

使用场景：(1)QQ 换皮肤，一整套一起换。(2)生成不同操作系统的程序。

注意事项：产品族难扩展，产品等级易扩展。

3.单例模式

单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种Java单例模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

注意：

(1)单例类只能有一个实例。

(2)单例类必须自己创建自己的唯一实例。

(3)单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。

关键代码：构造函数是私有的。

单例设计模式一般有几种实现形式，饿汉式，饱汉式，双重加锁式。

应用：数据库连接池。因为数据库连接池是一种数据库资源，使用数据库连接池的主要是为了节省打开或者关闭数据库连接所造成的效率损耗，这种效率上的损耗还是非常昂贵的，使用单例设计模式可以大大降低这种损耗。

多线程中线程池的设计一般也采用单例设计模式，这是由于线程池要方便对池中的线程进行控制。

网站中访问计数器，一般也是采用单例设计模式实现的，否则难以同步。

4.代理模式

Java代理模式在Java中十分常见，主要用于业务逻辑的接口不希望被客户端调用。有如Spring实现AOP而使用动态代理

定义：给某一个对象提供一个代理，并由代理对象控制对原对象的引用。

(1)静态代理

静态代理比较简单，是由程序员编写的代理类，并在程序运行前就编译好的，而不是由程序动态产生代理类，这就是所谓的静态。考虑这样的场景，管理员在网站上执行操作，在生成操作结果的同时需要记录操作日志，这是很常见的。

(2)动态代理

JDK动态代理：

1)定义一个事件管理器类实现invocationHandle接口,并重写invoke(代理类，被代理的方法，方法的参数列表)方法。

2)实现被代理类及其实现的接口，

3)调用Proxy.newProxyInstance(类加载器，类实现的接口，事务处理器对象);生成一个代理实例。

4)通过该代理实例调用方法。

cglib动态代理：通过“继承”可以继承父类所有的公开方法，然后可以重写这些方法，在重写时对这些方法增强，这就是cglib的思想。

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