🎨 设计模式:可复用面向对象软件的基础
📝 推荐理由
这是软件工程领域的经典之作,由四位作者(被称为"四人帮"Gang of Four,简称GoF)共同编写。书中系统地介绍了23种设计模式,这些模式至今仍是软件设计的基石。
为什么推荐这本书?
- 经典权威:软件设计模式的开山之作,影响了整个软件行业
- 系统完整:涵盖创建型、结构型、行为型三大类23种模式
- 实例丰富:每个模式都有详细的代码示例和应用场景
- 思想深刻:不仅教模式,更教设计思想和原则
我的收获
- 提升设计能力:学会用模式思维解决常见的设计问题
- 代码更优雅:写出更灵活、可维护、可扩展的代码
- 沟通更高效:用模式名称与团队成员高效沟通设计方案
- 理解框架源码:很多框架都大量使用设计模式,理解模式后读源码更轻松
🎯 适合人群
- ✅ 有一定编程基础的开发者
- ✅ 想要提升代码设计能力的工程师
- ✅ 需要重构遗留代码的技术人员
- ✅ 准备架构师认证的候选人
📚 核心内容
创建型模式(5种)
1. 单例模式(Singleton)
意图:确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点
应用场景:
- 配置管理器
- 数据库连接池
- 日志记录器
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}2. 工厂方法模式(Factory Method)
意图:定义创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类
应用场景:
- 日志记录器工厂
- 数据库连接工厂
- 文档处理器工厂
3. 抽象工厂模式(Abstract Factory)
意图:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口
应用场景:
- UI组件库(不同主题)
- 跨平台应用开发
- 数据库访问层
4. 建造者模式(Builder)
意图:将复杂对象的构建与表示分离
应用场景:
- 复杂对象的构建(如HTTP请求)
- 配置对象的创建
- SQL查询构建器
5. 原型模式(Prototype)
意图:通过复制现有实例来创建新对象
应用场景:
- 对象克隆
- 缓存对象复用
- 避免昂贵的初始化
结构型模式(7种)
6. 适配器模式(Adapter)
意图:将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口
应用场景:
- 第三方库集成
- 遗留系统改造
- 接口兼容
7. 桥接模式(Bridge)
意图:将抽象部分与实现部分分离
应用场景:
- 跨平台应用
- 驱动程序设计
- 多维度变化的系统
8. 组合模式(Composite)
意图:将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构
应用场景:
- 文件系统
- 组织架构
- UI组件树
9. 装饰器模式(Decorator)
意图:动态地给对象添加额外的职责
应用场景:
- Java I/O流
- Web过滤器
- 功能增强
10. 外观模式(Facade)
意图:为子系统提供统一的高层接口
应用场景:
- 简化复杂系统
- 第三方库封装
- 微服务网关
11. 享元模式(Flyweight)
意图:运用共享技术有效地支持大量细粒度对象
应用场景:
- 字符串常量池
- 对象池
- 缓存系统
12. 代理模式(Proxy)
意图:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问
应用场景:
- 远程代理(RPC)
- 虚拟代理(延迟加载)
- 保护代理(权限控制)
行为型模式(11种)
13. 责任链模式(Chain of Responsibility)
意图:使多个对象都有机会处理请求,避免请求发送者与接收者耦合
应用场景:
- 审批流程
- 异常处理
- 过滤器链
14. 命令模式(Command)
意图:将请求封装成对象
应用场景:
- 撤销/重做功能
- 事务管理
- 任务队列
15. 解释器模式(Interpreter)
意图:给定一个语言,定义它的文法表示,并定义一个解释器
应用场景:
- 表达式求值
- SQL解析
- 规则引擎
16. 迭代器模式(Iterator)
意图:提供一种方法顺序访问聚合对象中的元素
应用场景:
- 集合遍历
- 数据库结果集
- 文件系统遍历
17. 中介者模式(Mediator)
意图:用一个中介对象来封装一系列对象交互
应用场景:
- 聊天室
- MVC中的Controller
- 事件总线
18. 备忘录模式(Memento)
意图:在不破坏封装性的前提下,捕获对象的内部状态
应用场景:
- 撤销功能
- 事务回滚
- 游戏存档
19. 观察者模式(Observer)
意图:定义对象间的一对多依赖关系
应用场景:
- 事件监听
- 消息订阅
- MVC模式
20. 状态模式(State)
意图:允许对象在内部状态改变时改变它的行为
应用场景:
- 订单状态流转
- TCP连接状态
- 工作流引擎
21. 策略模式(Strategy)
意图:定义一系列算法,把它们封装起来,并使它们可以互相替换
应用场景:
- 支付方式选择
- 排序算法选择
- 价格计算策略
22. 模板方法模式(Template Method)
意图:定义算法骨架,将某些步骤延迟到子类
应用场景:
- 框架扩展点
- 算法框架
- 生命周期回调
23. 访问者模式(Visitor)
意图:表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作
应用场景:
- 编译器
- 文档处理
- 对象结构遍历
💡 设计原则
SOLID原则
- 单一职责原则(SRP):一个类应该只有一个引起变化的原因
- 开闭原则(OCP):对扩展开放,对修改关闭
- 里氏替换原则(LSP):子类应该能够替换父类
- 接口隔离原则(ISP):客户端不应该依赖它不需要的接口
- 依赖倒置原则(DIP):依赖于抽象,而不是具体实现
其他重要原则
- 组合优于继承:优先使用对象组合而不是类继承
- 针对接口编程:依赖于接口而不是实现
- 封装变化:找出应用中可能需要变化的地方,把它们独立出来
🔧 实战应用
Spring框架中的设计模式
Spring框架使用的设计模式:
├── 单例模式:Bean默认是单例的
├── 工厂模式:BeanFactory
├── 代理模式:AOP实现
├── 模板方法:JdbcTemplate
├── 观察者模式:事件监听机制
├── 适配器模式:HandlerAdapter
└── 装饰器模式:BeanWrapper实际项目应用建议
- 不要过度设计:根据实际需求选择合适的模式
- 理解意图:重点理解模式要解决的问题
- 灵活运用:可以组合使用多个模式
- 重构应用:在重构时引入设计模式
📖 阅读建议
学习路径
- 第一阶段:理解每个模式的意图和结构
- 第二阶段:学习模式的应用场景和实现
- 第三阶段:在实际项目中识别和应用模式
- 第四阶段:理解模式之间的关系和组合使用
学习方法
- 画UML图:通过画类图加深理解
- 写代码实现:亲手实现每个模式
- 阅读源码:看框架如何使用设计模式
- 实际应用:在项目中尝试使用
🔗 相关资源
💬 读者评价
"这本书让我理解了什么是优雅的代码设计。" —— 高级Java工程师
"虽然出版年代久远,但思想永不过时。" —— 架构师
"读完这本书,再看框架源码就豁然开朗了。" —— 技术负责人
🎓 延伸阅读
- 《Head First设计模式》:更易读的设计模式入门书
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- 《企业应用架构模式》:企业级应用的设计模式
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