什么是设计模式 java，java的十种设计模式
本篇文章给大家谈谈什么是设计模式 java，以及java的十种设计模式对应的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。
java的十种设计模式
在java培训的过程中，我们需要了解到关于java的设计模式，下面是北京java培训介绍的关于java设计模式的相关介绍。
1、桥梁模式(Bridge)：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
2、合成模式(Composite)：将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。它使得客户对单个对象和复合对象的使用具有一致性。
3、抽象工厂模式(AbstractFactory)：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。
4、装饰模式(Decorator)：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就扩展功能而言，它能生成子类的方式更为灵活。
5、适配器模式(Adapter)：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。适配器模式使得原本由于接口或类不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。
6、责任链模式(ChainofResponsibility)：为解除请求的发送者和接收者之间耦合，而使多个对象都有机会处理这个请求。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它。
7、工厂方法(FactoryMethod)：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。FactoryMethod使一个类的实例化延迟到其子类。
8、建造模式(Builder)：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示。
9、门面模式(Facade)：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，门面模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。
10、命令模式(Command)：将一个请求封装为一个对象，从而可用不同的请求对客户进行参数化;对请求排队或记录请求日志，以及支持可取消的操作。
Java开发中的23种设计模式详解(转)_Java开发模式
设计模式（Design Patterns）
——可复用面向对象软件的基础
设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。
毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。
一、设计模式的分类
总体来说设计模式分为三大类：
创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
其实还有两类：并发型模式和线程池模式。用一个图片来整体描述一下：
二、设计模式的六大原则
1、开闭原则（Open Close Principle）
开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。
2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。
里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。
LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— From Baidu百科
3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）
这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。
4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）
这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。
5、迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）
为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。
6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）
原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。
三、Java的23中设计模式
从这一块开始，我们详细介绍Java中23种设计模式的概念，应用场景等情况，并结合他们的特点及设计模式的原则进行分析。
1、工厂方法模式（Factory Method）
工厂方法模式分为三种：
11、普通工厂模式，就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。首先看下关系图：
举例如下：（我们举一个发送邮件和短信的例子）
首先，创建二者的共同接口：
[java]view plaincopy publicinterfaceSender{publicvoidSend();}
其次，创建实现类：
[java]view plaincopy publicclassMailSenderimplementsSender{@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisismailsender!");}} [java]view plaincopy publicclassSmsSenderimplementsSender{@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisissmssender!");}}
最后，建工厂类：
[java]view plaincopy publicclassSendFactory{publicSenderproduce(Stringtype){if("mail".equals(type)){returnnewMailSender();}elseif("sms".equals(type)){returnnewSmsSender();}else{System.out.println("请输入正确的类型!");returnnull;}}}
我们来测试下：
publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[]args){SendFactoryfactory=newSendFactory();Sendersender=factory.produce("sms");sender.Send();}}
输出：this is sms sender!
22、多个工厂方法模式，是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。关系图：
将上面的代码做下修改，改动下SendFactory类就行，如下：
[java]view plaincopypublicclassSendFactory{publicSenderproduceMail(){ returnnewMailSender();}publicSenderproduceSms(){returnnewSmsSender();}}
测试类如下：
[java]view plaincopy publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[]args){SendFactoryfactory=newSendFactory();Sendersender=factory.produceMail();sender.Send();}}
输出：this is mailsender!
33、静态工厂方法模式，将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。
[java]view plaincopy publicclassSendFactory{publicstaticSenderproduceMail(){returnnewMailSender();}publicstaticSenderproduceSms(){returnnewSmsSender();}} [java]view plaincopy publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Sendersender=SendFactory.produceMail();sender.Send();}}
输出：this is mailsender!
总体来说，工厂模式适合：凡是出现了大量的产品需要创建，并且具有共同的接口时，可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中，第一种如果传入的字符串有误，不能正确创建对象，第三种相对于第二种，不需要实例化工厂类，所以，大多数情况下，我们会选用第三种——静态工厂方法模式。
2、抽象工厂模式（Abstract Factory）
工厂方法模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？就用到抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。因为抽象工厂不太好理解，我们先看看图，然后就和代码，就比较容易理解。
请看例子：
[java]view plaincopy publicinterfaceSender{publicvoidSend();}
两个实现类：
[java]view plaincopy publicclassMailSenderimplementsSender{@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisismailsender!");}} [java]view plaincopy publicclassSmsSenderimplementsSender{@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisissmssender!");}}
两个工厂类：
[java]view plaincopy publicclassSendMailFactoryimplementsProvider{@OverridepublicSenderproduce(){returnnewMailSender();}} [java]view plaincopy publicclassSendSmsFactoryimplementsProvider{@OverridepublicSenderproduce(){returnnewSmsSender();}}
在提供一个接口：
[java]view plaincopy publicinterfaceProvider{publicSenderproduce();}
测试类：
[java]view plaincopy publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Providerprovider=newSendMailFactory();Sendersender=provider.produce();sender.Send();}}
其实这个模式的好处就是，如果你现在想增加一个功能：发及时信息，则只需做一个实现类，实现Sender接口，同时做一个工厂类，实现Provider接口，就OK了，无需去改动现成的代码。这样做，拓展性较好！
3、单例模式（Singleton）
单例对象（Singleton）是一种常用的设计模式。在Java应用中，单例对象能保证在一个JVM中，该对象只有一个实例存在。这样的模式有几个好处：
1、某些类创建比较频繁，对于一些大型的对象，这是一笔很大的系统开销。
2、省去了new操作符，降低了系统内存的使用频率，减轻GC压力。
3、有些类如交易所的核心交易引擎，控制着交易流程，如果该类可以创建多个的话，系统完全乱了。（比如一个军队出现了多个司令员同时指挥，肯定会乱成一团），所以只有使用单例模式，才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。
首先我们写一个简单的单例类：
[java]view plaincopy publicclassSingleton{/*持有私有静态实例，防止被引用，此处赋值为null，目的是实现延迟加载*/privatestaticSingletoninstance=null;/*私有构造方法，防止被实例化*/privateSingleton(){}/*静态工程方法，创建实例*/publicstaticSingletongetInstance(){if(instance==null){instance=newSingleton();}returninstance;}/*如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致*/publicObjectreadResolve(){returninstance;}}
这个类可以满足基本要求，但是，像这样毫无线程安全保护的类，如果我们把它放入多线程的环境下，肯定就会出现问题了，如何解决？我们首先会想到对getInstance方法加synchronized关键字，如下：
[java]view plaincopy publicstaticsynchronizedSingletongetInstance(){if(instance==null){instance=newSingleton();}returninstance;}
但是，synchronized关键字锁住的是这个对象，这样的用法，在性能上会有所下降，因为每次调用getInstance()，都要对对象上锁，事实上，只有在第一次创建对象的时候需要加锁，之后就不需要了，所以，这个地方需要改进。我们改成下面这个：
[java]view plaincopy publicstaticSingletongetInstance(){if(instance==null){synchronized(instance){if(instance==null){instance=newSingleton();}}}returninstance;}
似乎解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，也就是说instance= new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例。这样就可能出错了，我们以A、B两个线程为例：
a>A、B线程同时进入了第一个if判断
b>A首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance= new Singleton();
c>由于JVM内部的优化机制，JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时JVM没有开始初始化这个实例），然后A离开了synchronized块。
d>B进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。
e>此时B线程打算使用Singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。
所以程序还是有可能发生错误，其实程序在运行过程是很复杂的，从这点我们就可以看出，尤其是在写多线程环境下的程序更有难度，有挑战性。我们对该程序做进一步优化：
[java]view plaincopy privatestaticclassSingletonFactory{privatestaticSingletoninstance=newSingleton();}publicstaticSingletongetInstance(){returnSingletonFactory.instance;}
实际情况是，单例模式使用内部类来维护单例的实现，JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候，这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getInstance的时候，JVM能够帮我们保证instance只被创建一次，并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕，这样我们就不用担心上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制，这样就解决了低性能问题。这样我们暂时总结一个完美的单例模式：
[java]view plaincopy publicclassSingleton{/*私有构造方法，防止被实例化*/privateSingleton(){}/*此处使用一个内部类来维护单例*/privatestaticclassSingletonFactory{privatestaticSingletoninstance=newSingleton();}/*获取实例*/publicstaticSingletongetInstance(){returnSingletonFactory.instance;}/*如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致*/publicObjectreadResolve(){returngetInstance();}}
其实说它完美，也不一定，如果在构造函数中抛出异常，实例将永远得不到创建，也会出错。所以说，十分完美的东西是没有的，我们只能根据实际情况，选择最适合自己应用场景的实现方法。也有人这样实现：因为我们只需要在创建类的时候进行同步，所以只要将创建和getInstance()分开，单独为创建加synchronized关键字，也是可以的：
[java]view plaincopy publicclassSingletonTest{privatestaticSingletonTestinstance=null;privateSingletonTest(){}privatestaticsynchronizedvoidsyncInit(){if(instance==null){instance=newSingletonTest();}}publicstaticSingletonTestgetInstance(){if(instance==null){syncInit();}returninstance;}}
考虑性能的话，整个程序只需创建一次实例，所以性能也不会有什么影响。
补充：采用"影子实例"的办法为单例对象的属性同步更新
[java]view plaincopy publicclassSingletonTest{privatestaticSingletonTestinstance=null;privateVectorproperties=null;publicVectorgetProperties(){returnproperties;}privateSingletonTest(){}privatestaticsynchronizedvoidsyncInit(){if(instance==null){instance=newSingletonTest();}}publicstaticSingletonTestgetInstance(){if(instance==null){syncInit();}returninstance;}publicvoidupdateProperties(){SingletonTestshadow=newSingletonTest();properties=shadow.getProperties();}}
通过单例模式的学习告诉我们：
1、单例模式理解起来简单，但是具体实现起来还是有一定的难度。
2、synchronized关键字锁定的是对象，在用的时候，一定要在恰当的地方使用（注意需要使用锁的对象和过程，可能有的时候并不是整个对象及整个过程都需要锁）。
到这儿，单例模式基本已经讲完了，结尾处，笔者突然想到另一个问题，就是采用类的静态方法，实现单例模式的效果，也是可行的，此处二者有什么不同？
首先，静态类不能实现接口。（从类的角度说是可以的，但是那样就破坏了静态了。因为接口中不允许有static修饰的方法，所以即使实现了也是非静态的）
其次，单例可以被延迟初始化，静态类一般在第一次加载是初始化。之所以延迟加载，是因为有些类比较庞大，所以延迟加载有助于提升性能。
再次，单例类可以被继承，他的方法可以被覆写。但是静态类内部方法都是static，无法被覆写。
最后一点，单例类比较灵活，毕竟从实现上只是一个普通的Java类，只要满足单例的基本需求，你可以在里面随心所欲的实现一些其它功能，但是静态类不行。从上面这些概括中，基本可以看出二者的区别，但是，从另一方面讲，我们上面最后实现的那个单例模式，内部就是用一个静态类来实现的，所以，二者有很大的关联，只是我们考虑问题的层面不同罢了。两种思想的结合，才能造就出完美的解决方案，就像HashMap采用数组+链表来实现一样，其实生活中很多事情都是这样，单用不同的方法来处理问题，总是有优点也有缺点，最完美的方法是，结合各个方法的优点，才能最好的解决问题！
4、建造者模式（Builder）
工厂类模式提供的是创建单个类的模式，而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理，用来创建复合对象，所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性，其实建造者模式就是前面抽象工厂模式和最后的Test结合起来得到的。我们看一下代码：
还和前面一样，一个Sender接口，两个实现类MailSender和SmsSender。最后，建造者类如下： [java]view plaincopy publicclassBuilder{privateList list=newArrayList();publicvoidproduceMailSender(intcount){for(inti=0;i0){pos--;}returncollection.get(pos);}@OverridepublicObjectnext(){if(pos
java中的设计模式如何分类
设计模式：模式是一种问题的解决思路，它已经适用于一个实践环境。并且可以适用于其他环境。
设计模式的分类：分布式编程模式，用户界面模式，数据模型模式三大类。
设计模式的作用：设计的重用；
为设计提供共同的词汇，每个模式名就是一个设计词汇，其概念使得程序员的交流变得方便；
在开发文档中采用模式词汇可以让其他人更容易理解你的想法。
GoF设计模式的分类：
根据目的准则分类：
1．创建型：creational与对象的创建有关。
2．结构型：Structural处理类或对象之间的组合。
3．行为型：behavioral描述类或对象如何交互及如何分配职责。
创建型模式
1.抽象工厂模式 AbstractFactory
2.建造者模式 Builder
3.工厂方法模式 Factory Method
4.原型模式 Prototype
5.单例模式 Singleton
结构型模式
1.适配器模式 Adapter
2.桥接模式 Bridge
3.组合模式 Composite
4.装饰模式 Decorator
5.外观模式 Facade
6.享元模式 Flyweight
7.代理模式 Proxy
行为模式
1.职责链模式 Chain of Responsibility
2.命令模式 Command
3.解释器模式 Interpreter
4.迭代器模式 Iterator
5.中介者模式 Mediator
6.备忘录模式 Memento
7.观察者模式 Observer
8.状态模式 State
9.策略模式 Strategy
10.模板方法模式 Template Method
11.访问者模式 Visitor
其他看参考资料
好了，关于什么是设计模式 java和java的十种设计模式的问题到这里结束啦，希望可以解决您的问题哈！