Java面试题 - 谈谈你了解的最常见的几种设计模式，说说他们的应用场景

回答重点

工作中常用的就是单例模式、简单工厂、策略、模板等设计模式。

例如，需要确保某个类只有一个实例，并提供一个全局访问点的时候，就能用到单例模式，比如配置管理器或者全局缓存，像常见的数据库连接池等其实都用上了单例模式。

而且很多时候设计模式在工作中都是组合使用的，比如支付场景，需要对接不同的支付渠道：支付宝、微信、易宝支付、连连支付等等。

不同渠道对应不同策略，天然适合策略模式。

public interface PayService {
	void pay(PayDto payDto);
}

public class AliPayService implements PayService {
	public void pay(PayDto payDto) {
      // ....
	}
}
public class WechatPayService implements PayService {
	public void pay(PayDto payDto) {
      // ....
	}
}

并且在不同支付渠道对接过程中会发现大部分流程都是一样的，例如先需要前置的参数检查，然后进行核心的支付逻辑，最后有一些后置的检查等等。这样一致的流程就能抽象成一个模板方法，让不同渠道的实现类都继承它，这就运用了模板方法。

public abstract class AbstractPayService implements PayService {
    
    //模板方法
    @Override
	public void pay(PayDto payDto) {
        paramValidate(payDto);
        doPay(payDto);
        afterProcess()
	}

	private void paramValidate(PayDto payDto) {
        .....
	}

	private void afterProcess() {
        .....
	}

    // 不同支付渠道的具体实现
	public abstract void doPay(PayDto payDto);
}

public class AliPayService extends AbstractPayService {
	public void doPay(PayDto payDto) {
      // ....
	}
}
public class WechatPayService extends AbstractPayService {
	public void doPay(PayDto payDto) {
      // ....
	}
}

还有个简单工厂模式可以用在选择支付渠道的时候，创建一个支付工厂方法，传入了ALIPAY得到支付宝的支付实现类，传入WECHAT得到微信的实现类，这不就是工厂方法吗？

@Component
public class PayServiceFactory {

	@Resource
	private Map<String, PayService> payServiceMap;
    

	public PayService getPayService(String channel) {
        return payServiceMap.get(channel);
	}
}

以上都是一些比较常用的设计模式，还有的话例如适配器模式，可以用在老接口对接的场景，进行接口的适配兼容。

---

引言

设计模式是软件工程中解决常见问题的可重用方案，它们代表了最佳实践，是软件设计师们多年经验的结晶。本文将介绍几种最常见的设计模式，分析它们的特点和应用场景，并通过流程图帮助理解。

一、单例模式(Singleton Pattern)

概念

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

应用场景

• 数据库连接池
• 日志系统
• 配置管理器
• 线程池

实现流程

二、工厂模式(Factory Pattern)

概念

工厂模式定义了一个创建对象的接口，但让子类决定实例化哪个类。

应用场景

• 支付系统(不同支付方式)
• 日志系统(文件日志、数据库日志等)
• UI组件库(不同主题的按钮)

创建流程

三、观察者模式(Observer Pattern)

概念

定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。

应用场景

• 事件处理系统
• 消息队列
• MVC架构中的模型-视图关系
• 股票价格变动通知

工作流程

四、策略模式(Strategy Pattern)

概念

定义一系列算法，将每个算法封装起来，并使它们可以互相替换。

应用场景

• 排序算法选择
• 支付方式选择
• 数据压缩算法
• 导航系统(不同路线策略)

执行流程

五、装饰器模式(Decorator Pattern)

概念

动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰器模式比生成子类更为灵活。

应用场景

• Java I/O流
• Web中间件
• 权限校验系统
• 咖啡店订单系统(添加配料)

装饰流程

总结

设计模式是软件开发中的重要工具，合理使用可以提升代码的可维护性、可扩展性和可重用性。本文介绍了五种最常用的设计模式：

1. 单例模式：确保全局唯一实例
2. 工厂模式：封装对象创建过程
3. 观察者模式：实现松耦合的通知机制
4. 策略模式：灵活切换算法实现
5. 装饰器模式：动态扩展对象功能

在实际开发中，应根据具体需求选择合适的设计模式，避免过度设计。理解这些模式的核心理念比死记硬背实现方式更为重要。