市面上常用的23种设计模式，分析实现方式以及实际使用场景案例

粗略介绍一遍设计模式，后续会在这个帖子更新设计模式案例场景，java

一、创建型模式（5种）

单例模式（Singleton）

实现：通过私有化构造函数、静态方法提供唯一实例，支持饿汉式、双重检查锁、静态内部类等方式保证线程安全15。

场景：数据库连接池、日志管理器、全局配置类等需唯一实例的场景。

工厂方法模式（Factory Method）

实现：定义抽象工厂接口，子类决定实例化具体类（如 ConcreteProductA 和 ConcreteProductB）53。

场景：框架中对象的创建（如Spring的BeanFactory）、动态加载不同数据库驱动。

抽象工厂模式（Abstract Factory）

实现：创建产品族的接口（如 GUIFactory 生成 Button 和 TextBox），支持跨平台兼容36。

场景：跨平台UI组件库（如Java AWT）、游戏引擎中不同风格的资源包。

建造者模式（Builder）

实现：分离复杂对象的构建与表示（如 AlertDialog.Builder），通过链式调用逐步组装对象36。

场景：创建复杂配置对象（如HTTP请求配置）、生成不同格式的文档（HTML/PDF）。

原型模式（Prototype）

实现：通过克隆现有对象创建新实例（如Java的 Cloneable 接口）36。

场景：游戏中的角色复制、避免重复初始化高成本对象（如数据库连接）。

二、结构型模式（7种）

适配器模式（Adapter）

实现：将不兼容接口转换为目标接口（如 Adapter 类包装 Adaptee）13。

场景：兼容旧系统接口、第三方库集成（如支付网关适配）。

桥接模式（Bridge）

实现：分离抽象与实现（如 Shape 抽象类与 DrawingAPI 接口解耦）36。

场景：跨平台图形渲染、消息通知渠道（短信/邮件/推送）的动态切换。

组合模式（Composite）

实现：树形结构统一处理叶子与容器节点（如文件系统目录与文件）36。

场景：UI组件嵌套（如菜单与子菜单）、组织架构管理。

装饰器模式（Decorator）

实现：动态添加职责（如 BufferedReader 包装 FileReader 增加缓冲功能）35。

场景：Java I/O流扩展、Web中间件链（如日志、鉴权装饰器）。

外观模式（Facade）

实现：提供子系统统一入口（如 PaymentFacade 封装支付、通知等操作）36。

场景：简化复杂API调用（如电商下单流程）、微服务网关。

享元模式（Flyweight）

实现：共享细粒度对象（如字符缓存池、线程池）36。

场景：游戏中的粒子特效、文本编辑器中的字符重复使用。

代理模式（Proxy）

实现：控制对象访问（如远程代理、延迟加载代理）35。

场景：Spring AOP事务管理、图片懒加载、VPN访问控制。

三、行为型模式（11种）

观察者模式（Observer）

实现：定义一对多依赖（如 Subject 维护 Observer 列表并通知更新）25。

场景：事件驱动系统（如按钮点击）、股票价格变动通知。

策略模式（Strategy）

实现：封装算法族并动态切换（如支付方式选择支付宝/微信）23。

场景：排序算法选择、优惠券计算规则（满减/折扣）。

模板方法模式（Template Method）

实现：定义算法骨架，子类重写步骤（如JUnit测试生命周期）23。

场景：工作流程标准化（如订单处理）、框架中的钩子方法。

责任链模式（Chain of Responsibility）

实现：请求沿处理链传递（如 FilterChain 处理HTTP请求）36。

场景：审批流程（如报销审批）、异常处理链。

命令模式（Command）

实现：封装请求为对象（如 Runnable 接口）36。

场景：撤销/重做操作、任务队列调度。

迭代器模式（Iterator）

实现：提供遍历聚合对象的方法（如Java集合的 Iterator）23。

场景：自定义集合遍历、数据库查询结果分页。

中介者模式（Mediator）

实现：集中管理对象交互（如聊天室协调用户消息）36。

场景：GUI组件通信、分布式系统中的协调服务。

备忘录模式（Memento）

实现：保存对象状态以便恢复（如游戏存档）36。

场景：事务回滚、文档编辑的历史记录。

状态模式（State）

实现：对象行为随状态改变（如订单状态流转）36。

场景：电梯运行状态、游戏角色行为切换。

访问者模式（Visitor）

实现：解耦数据结构与操作（如 Element 接受 Visitor 访问）36。

场景：编译器语法树分析、报表生成器。

解释器模式（Interpreter）

实现：定义语法规则并解释（如正则表达式引擎）36。

场景：SQL解析、数学公式计算。

四、设计模式的核心价值

解耦与复用：通过抽象接口隔离变化（如工厂模式隐藏对象创建细节）36。

扩展性：新增功能无需修改原有代码（如装饰器模式动态扩展）35。

可维护性：通过模式规范代码结构（如观察者模式简化事件通知逻辑）25。