java的设计模式有多少种-java常用的五种设计模式

在软件开发中，设计模式是解决常见问题的一种有效方案，尤其是在面向对象的编程语言中，如Java。设计模式不仅能够提高代码的可重用性和可维护性，还能帮助开发者更好地理解系统的结构与设计。在Java中，设计模式大致可以分为三大类：创建型、结构型和行为型。根据不同的分类，设计模式的种类也各不相同，通常我们所说的设计模式主要是指这些常用的模式。

尽管设计模式的种类相当丰富，以下是五种在Java开发中常用的设计模式，分别是单例模式、工厂模式、观察者模式、策略模式和代理模式。这五种模式在Java应用中非常普遍，接下来将逐一进行阐述。

1. 单例模式

单例模式（Singleton Pattern）确保某个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。此模式常用于需要控制资源访问的场景，例如数据库连接池或线程池。实现单例模式通常有多种方法，其中懒汉式和饿汉式是最常见的。

懒汉式实现是在第一次调用时创建实例，而饿汉式则是在类加载时创建实例，确保类的全局唯一性。以下是一个简单的单例模式的例子：

java public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() { // 私有构造函数 } public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }

2. 工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）是创建型模式的一种，主要用于帮助创建对象。工厂模式可以减小代码之间的耦合，使得系统能够根据不同的条件生成不同的产品对象。通常情况下工厂模式分为简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。

简单工厂模式利用一个工厂类，根据输入的参数决定创建哪种具体的对象，这样对于客户端而言，具体的对象细节被封装到了工厂类中，确保隐藏了创建的复杂性。

java public class ShapeFactory { public static Shape getShape(String shapeType) { if (shapeType == null) { return null; } if (shapeType.equalsIgnoreCase(CIRCLE)) { return new Circle(); } else if (shapeType.equalsIgnoreCase(RECTANGLE)) { return new Rectangle(); } return null; } }

3. 观察者模式

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为型模式，定义了一种一对多的依赖关系，使得当一个对象改变状态时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。防止了对象之间的强耦合。

该模式通常用于事件处理系统中，例如Java中的事件监听机制。以下是一个简单的观察者模式的示例：

java public interface Observer { void update(String message); } public interface Subject { void registerObserver(Observer observer); void notifyObservers(String message); }

4. 策略模式

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为型模式，定义了一系列算法，将每个算法封装起来，并使它们可以互换。此模式让算法的变化独立于使用算法的客户端。

在Java中，策略模式常用于构建支付方式、排序算法等。以下是一个策略模式的简单示例：

java public interface PaymentStrategy { void pay(int amount); } public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy { public void pay(int amount) { System.out.println(Paid + amount + using Credit Card.); } }

5. 代理模式

代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型模式，为其它对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。通过代理对象，我们可以增加对真实对象的控制，比如延迟初始化、权限控制、日志等。

代理模式通常用于远程代理、虚拟代理、保护代理等情景。以下是一个简单的代理模式示例：

java public interface Image { void display(); } public class RealImage implements Image { private String filename; public RealImage(String filename) { this.filename = filename; loadImageFromDisk(); } private void loadImageFromDisk() { System.out.println(Loading + filename); } public void display() { System.out.println(Displaying + filename); } } public class ProxyImage implements Image { private RealImage realImage; private String filename; public ProxyImage(String filename) { this.filename = filename; } public void display() { if (realImage == null) { realImage = new RealImage(filename); } realImage.display(); } }

综上所述设计模式为程序开发提供了强有力的工具，使得代码的可读性和可维护性得到了极大的提升。在Java中，开发者应该熟练掌握这些设计模式，以便能够有效解决各种开发中的问题，提高工作效率。