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Java 设计模式详解

综述由AI生成Java 设计模式涵盖创建型、结构型及行为型三大类共 23 种模式。核心基于 SOLID 原则，如单一职责、开闭原则等。单例模式推荐枚举实现，工厂与策略模式用于解耦业务逻辑。代理、装饰器、适配器处理结构组合。Spring 框架广泛应用了这些模式，如 BeanFactory 使用工厂模式，AOP 使用代理模式。掌握设计模式有助于降低代码耦合度，提升系统可扩展性与可维护性，解决 if-else 膨胀及职责不清问题。

ArchDesign发布于 2026/3/15更新于 2026/6/418 浏览

一、为什么需要设计模式

在 Java 项目中，随着业务复杂度上升，常见问题包括：

if-else / switch 急剧膨胀
类职责不清，修改一处牵一片
新需求只能'复制 + 魔改'
单元测试困难
代码'能跑但不敢动'

设计模式的本质不是语法技巧，而是'解耦变化'的经验总结。

一句话总结： 设计模式 = 封装变化 + 降低耦合 + 提高可扩展性

二、设计模式的理论基础（非常重要）

1. 面向对象六大原则（SOLID）

原则	含义
SRP	单一职责
OCP	对扩展开放，对修改关闭
LSP	里氏替换
ISP	接口隔离
DIP	依赖倒置
合成复用	少继承，多组合

设计模式 = SOLID 原则的具体实现形式

三、创建型模式（Creational Patterns）

关注点：对象如何创建，如何解耦'创建'与'使用'

1. 单例模式（Singleton）

1.1 业务场景

配置中心
全局缓存
线程池
Spring 默认 Bean

1.2 双重检查锁（DCL）

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
    private Singleton() {}

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

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public enum Singleton {
    INSTANCE;
}

interface Payment {
    void pay();
}

class AliPay implements Payment {
    public void pay() {
        System.out.println("支付宝支付");
    }
}

class WeChatPay implements Payment {
    public void pay() {
        System.out.println("微信支付");
    }
}

class PaymentFactory {
    static Payment create(String type) {
        switch (type) {
            case "ALI": return new AliPay();
            case "WX": return new WeChatPay();
            default: throw new IllegalArgumentException();
        }
    }
}

interface DaoFactory {
    UserDao createUserDao();
    OrderDao createOrderDao();
}

User user = User.builder()
    .id(1)
    .name("Tom")
    .age(18)
    .email("[email protected]")
    .build();

class Config implements Cloneable {
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

Object proxy = Proxy.newProxyInstance(
    clazz.getClassLoader(),
    clazz.getInterfaces(),
    (proxy, method, args) -> {
        System.out.println("before");
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("after");
        return result;
    }
);

InputStream in = new BufferedInputStream(
    new FileInputStream("a.txt")
);

class Adapter implements Target {
    private Adaptee adaptee;
    public void request() {
        adaptee.oldRequest();
    }
}

// JdbcTemplate = Facade

String s = "abc"; // 字符串常量池

interface Strategy {
    void execute();
}

Map<String, Strategy> strategyMap;

abstract class AbstractService {
    public final void process() {
        validate();
        execute();
    }
}

ApplicationEventPublisher

FilterChain

Iterator<E>

Spring 组件	使用的设计模式
BeanFactory	工厂
ApplicationContext	单例
AOP	代理
JdbcTemplate	模板方法
Event	观察者
HandlerMapping	策略
FilterChain	责任链

Java 设计模式详解

一、为什么需要设计模式

二、设计模式的理论基础（非常重要）

1. 面向对象六大原则（SOLID）

三、创建型模式（Creational Patterns）

1. 单例模式（Singleton）

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六、Spring 中的设计模式总结

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