1. 单例模式说明确保一个类只有一个实例并提供全局访问点。常用于线程池、缓存、日志对象等全局唯一资源避免重复创建造成开销或不一致状态。作用控制实例数量节约内存提供全局访问入口。场景数据库连接池、配置管理器、日志记录器。关键点私有构造器线程安全双重检查锁或静态内部类防止反射与序列化破坏单例。代码示例菜单配置管理器public class MenuConfig { private static MenuConfig instance; private String shopName 快乐汉堡店; private MenuConfig() {} public static synchronized MenuConfig getInstance() { if (instance null) instance new MenuConfig(); return instance; } public String getShopName() { return shopName; } } public static void main(String[] args) { MenuConfig config MenuConfig.getInstance(); System.out.println(config.getShopName()); // 快乐汉堡店 }2. 工厂方法模式说明定义创建对象的接口但由子类决定实例化哪个具体类。将产品实例化延迟到子类使主类不依赖具体产品符合开闭原则。作用解耦产品创建与使用支持产品族扩展。场景不同品牌汽车生产日志记录器文件或数据库。关键点抽象工厂类与具体工厂子类产品接口符合开闭原则但对产品族扩展较弱。代码示例不同口味汉堡工厂interface Burger { String getInfo(); } class BeefBurger implements Burger { public String getInfo() { return 牛肉堡; } } class ChickenBurger implements Burger { public String getInfo() { return 鸡肉堡; } } interface BurgerFactory { Burger create(); } class BeefFactory implements BurgerFactory { public Burger create() { return new BeefBurger(); } } class ChickenFactory implements BurgerFactory { public Burger create() { return new ChickenBurger(); } } public class FactoryMethodDemo { public static void main(String[] args) { BurgerFactory factory new BeefFactory(); Burger burger factory.create(); System.out.println(burger.getInfo()); // 牛肉堡 } }3. 抽象工厂模式说明创建一系列相关或相互依赖的产品族而不指定具体类。适合需要整体替换产品族如不同操作系统界面的场景保证产品间兼容性。作用创建一组配套产品保证产品间一致性。场景跨平台UI组件Windows或Mac的按钮与输入框不同数据库操作。关键点产品族扩展容易而产品等级扩展难抽象工厂接口配合多个产品接口。代码示例儿童套餐与成人套餐工厂interface Burger { String name(); } interface Drink { String name(); } class SmallBurger implements Burger { public String name() { return 小汉堡; } } class SmallCoke implements Drink { public String name() { return 小可乐; } } class BigBurger implements Burger { public String name() { return 大汉堡; } } class BigCoke implements Drink { public String name() { return 大可乐; } } interface MealFactory { Burger createBurger(); Drink createDrink(); } class KidMealFactory implements MealFactory { public Burger createBurger() { return new SmallBurger(); } public Drink createDrink() { return new SmallCoke(); } } public class AbstractFactoryDemo { public static void main(String[] args) { MealFactory factory new KidMealFactory(); Burger burger factory.createBurger(); Drink drink factory.createDrink(); System.out.println(burger.name() drink.name()); // 小汉堡 小可乐 } }4. 建造者模式说明将复杂对象的构造与表示分离同一构造过程可创建不同表示。通过链式调用逐步设置可选参数清晰构建如披萨、查询请求等多属性对象。作用分步构建复杂对象控制构造顺序和细节。场景制作披萨尺寸、酱料、配料SQL查询构造器Lombok的Builder。关键点指挥者、建造者接口与具体建造者链式调用内部静态Builder类。代码示例汉堡定制public class Hamburger { private String size, meat, sauce; private Hamburger(Builder b) { this.size b.size; this.meat b.meat; this.sauce b.sauce; } public static class Builder { private String size, meat, sauce; public Builder setSize(String size) { this.size size; return this; } public Builder setMeat(String meat) { this.meat meat; return this; } public Builder setSauce(String sauce) { this.sauce sauce; return this; } public Hamburger build() { return new Hamburger(this); } } public static void main(String[] args) { Hamburger burger new Hamburger.Builder() .setSize(大).setMeat(牛肉).setSauce(番茄).build(); System.out.println(burger.getInfo()); // 大号牛肉堡番茄 } }5. 原型模式说明通过复制现有实例来创建新对象避免昂贵初始化。实现克隆方法区分深浅拷贝适合创建成本高且结构相似的对象如文档模板或图形对象。作用避免昂贵初始化开销快速复制对象。场景文档模板克隆图形编辑器复制图形缓存对象复制。关键点实现Cloneable接口重写clone方法区分浅拷贝与深拷贝原型管理器。代码示例汉堡模板克隆class BurgerPrototype implements Cloneable { private String type; public BurgerPrototype(String type) { this.type type; } public BurgerPrototype clone() { try { return (BurgerPrototype) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { return null; } } public void setType(String type) { this.type type; } public static void main(String[] args) { BurgerPrototype template new BurgerPrototype(牛肉堡); BurgerPrototype copy template.clone(); copy.setType(鸡肉堡); System.out.println(copy.getType()); // 鸡肉堡 } }
