设计模式

背景

废话少说，面试常问的直接端上来

一些知识点

一、单例模式

1. 实现方式与线程安全
   饿汉式：类加载时初始化实例，线程安全但可能浪费资源

   public class Singleton {
      private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
      private Singleton() {}
      public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; }
   }

• 双重检查锁：延迟加载且线程安全，需用volatile防止指令重排序 136

  public class Singleton {
      private volatile static Singleton instance;
      private Singleton() {}
      public static Singleton getInstance() {
          if (instance == null) {
              synchronized (Singleton.class)  {
                  if (instance == null) instance = new Singleton();
              }
          }
          return instance;
      }
  }

  枚举实现：Java5+推荐方式，天然线程安全且防反射攻击

2. 应用场景
   频繁创建/销毁的对象（如线程池、数据库连接池）
   需要全局唯一访问点的配置管理类

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二、工厂模式

1. 分类与核心思想

简单工厂：通过参数动态创建对象，但违反开闭原则
public class CoffeeFactory {
public static Coffee createCoffee(String type) {
if (“Latte”.equals(type)) return new Latte();
else if (“Americano”.equals(type)) return new Americano();
throw new IllegalArgumentException(“Invalid type”);
}
}

• 工厂方法：通过子类决定实例化对象，符合开闭原则 38
• 抽象工厂：创建产品族，如JDBC连接工厂生产Statement/ResultSet 48

2. JDK应用示例

• Boolean.valueOf() 使用静态工厂方法 58
• Spring的BeanFactory通过配置文件创建Bean 48

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三、代理模式

1. 类型与实现

• 静态代理：手动编写代理类，如AOP切面 14
• 动态代理：
• JDK动态代理：基于接口，通过InvocationHandler实现（如Motan RPC） 14
• CGLIB代理：基于继承，无需接口（如Spring AOP） 36

2. 应用场景

• 权限控制、日志记录、RPC调用封装 14

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四、观察者模式

1. 结构与实现

• Subject（被观察者）：维护观察者列表，通知状态变化 26
• Observer（观察者）：定义更新接口，如Swing事件监听 56
• 应用示例：gRPC流式处理、Spring事件机制 14

2. 优缺点

• 优点：解耦观察者与被观察者，支持广播通信 6
• 缺点：通知顺序不可控，可能引发循环依赖 6

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五、适配器模式

1. 类型与场景

• 类适配器：继承被适配类（如SLF4J适配Log4j） 13
• 对象适配器：组合被适配对象（如Spring MVC的HandlerAdapter） 46

2. 典型应用

• JDBC驱动通过适配不同数据库接口 6
• Spring AOP的AdvisorAdapter统一拦截器调用链 3

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六、装饰模式

1. 特点与实现

• 动态扩展对象功能：通过组合替代继承 26
• JDK示例：Java IO的BufferedReader装饰FileReader 56

  Reader reader = new BufferedReader(new FileReader("file.txt")); 

  七、模板方法模式

1. 核心思想
   定义算法骨架：子类重写特定步骤（如JdbcTemplate）

   public abstract class AbstractTemplate {
      public void process() {
          step1();
          step2(); // 子类实现 
          step3();
      }
      private void step1() { /*...*/ }
      protected abstract void step2();
      private void step3() { /*...*/ }
   }

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八、高频进阶问题

1. 设计模式分类：

• 创建型（5种）：单例、工厂、建造者等
• 结构型（7种）：代理、适配器、装饰者等
• 行为型（11种）：观察者、策略、模板方法等

2. 设计原则：

• 开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则等

3. 框架中的应用：

• Spring的单例Bean、AOP代理
• MyBatis的Executor模板方法

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