设计模式速查（创建型·结构型·行为型） - 代码川

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🏗️ 设计模式 · 创建型 / 结构型 / 行为型 35 个条目

🏗️ 创建型设计模式

模式	类型	说明	适用场景
Singleton 单例	创建型	确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。Java 中常用 enum 或双重检查锁定实现	配置管理器、线程池、数据库连接池、日志记录器
Factory 工厂	创建型	定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。将客户端与具体类解耦	日志框架（SLF4J）、DAO 工厂、跨平台 UI 组件创建
Builder 建造者	创建型	将复杂对象的构建与表示分离，允许通过相同的构建过程创建不同的表示。支持链式调用	Lombok @Builder、构造复杂配置对象、SQL 查询构建器
Prototype 原型	创建型	通过复制已有对象来创建新对象，而不是通过 new。Java 中实现 Cloneable	对象创建成本高、需要保留对象副本的场景（如缓存快照）

设计模式三分类 — 23 个经典模式按意图分三类：创建型管"怎么造"，结构型管"怎么拼"，行为型管"怎么协作"

🔌 结构型设计模式

模式	类型	说明	适用场景
Adapter 适配器	结构型	将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口，让不兼容的类可以一起工作	兼容旧系统接口、不同日志框架统一封装、Spring MVC 处理器适配器
Proxy 代理	结构型	为另一个对象提供一个替身或占位符以控制对它的访问。分为静态代理和动态代理	Spring AOP（JDK 动态代理 / CGLIB）、延迟加载、权限控制、日志记录
Decorator 装饰器	结构型	动态地给对象添加额外的职责，比继承更灵活。Java I/O 流是经典示例	BufferedInputStream 包装 FileInputStream、Spring Security 过滤器链

🔄 行为型设计模式

模式	类型	说明	适用场景
Observer 观察者	行为型	定义对象间一对多的依赖关系，当一个对象状态变化时，所有依赖者都会收到通知并自动更新	Spring 事件监听（ApplicationListener）、消息队列发布订阅、Vue 响应式系统
Strategy 策略	行为型	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。算法独立于使用它的客户端	支付方式选择、排序策略、压缩算法、认证方式（OAuth/JWT/Basic）
Template Method 模板方法	行为型	在父类中定义算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中实现。子类可以重定义算法的特定步骤	Spring 中的 JdbcTemplate、RestTemplate、工作流引擎
Command 命令	行为型	将请求封装为对象，从而可以用不同的请求对客户进行参数化、队列请求或记录日志	操作撤销/重做、事务操作、任务队列、GUI 按钮回调
State 状态	行为型	允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类	订单状态流转、工作流审批、游戏角色状态

📜 六大设计原则

前五条缩写即 SOLID，加上迪米特与合成复用共七条；讲原则时重点讲清「违反信号」，比背定义更能体现理解。

原则	缩写 / 类别	一句话	违反信号
单一职责原则 SRP	S · 职责划分	一个类只应有一个引起它变化的原因，只做一件事	一个类同时负责格式化、网络请求与数据库存储，改任何功能都要动它
开闭原则 OCP	O · 扩展方式	对扩展开放、对修改关闭：新增功能靠加代码，不改稳定的旧代码	每加一种支付方式都要改主流程里的 switch / if-else 判断
里氏替换原则 LSP	L · 继承约束	所有使用父类的地方，换成子类后行为必须仍然正确	子类重写方法抛出 UnsupportedOperationException 或收紧前置条件
接口隔离原则 ISP	I · 接口设计	不强迫客户端依赖它们用不到的方法，胖接口应拆细	实现类被迫给一堆用不到的接口方法写空实现
依赖倒置原则 DIP	D · 依赖方向	依赖抽象（接口/抽象类）而非具体实现，高层不依赖低层细节	业务逻辑里直接 new MySQLDao()，换存储实现要改业务代码
迪米特法则 LoD	最少知识 · 耦合控制	只与直接朋友通信，不与「陌生对象」深入交互，降低类间耦合	链式深挖 a.getB().getC().doSomething()，中间类变化牵连一片
合成复用原则 CRP	组合优先 · 复用方式	优先用组合/聚合复用已有对象，其次才是继承	为了复用一个工具方法随意继承工具类，继承树越堆越高

🔗 模式选型与实战

条目	类型 / 场景	说明 / 辨析	典型示例
代理 vs 装饰器易混对比	结构型	结构几乎相同，意图不同：代理重在「控制访问」（权限、延迟、远程），装饰器重在「动态增强职责」	AOP 代理拦截方法调用；BufferedInputStream 层层包装增强读流
适配器 vs 桥接易混对比	结构型	适配器是「事后补救」：让不兼容接口协同工作；桥接是「事前设计」：分离抽象与实现两个独立变化的维度	适配器统一多家日志框架 API；桥接如 JDBC Driver 架构（接口 ↔ 驱动实现）
Observer 观察者 JDK / Spring 实例	行为型	事件驱动解耦：发布方只管发事件，无需知道有哪些订阅方	Spring ApplicationEvent + @EventListener 事件机制、Guava EventBus
Strategy 策略 JDK / Spring 实例	行为型	同一接口多实现按条件注入切换，消灭 if-else 分支	Spring Resource 资源加载策略、Comparator 排序策略、支付渠道选择
Proxy 代理 JDK / Spring 实例	结构型	不修改目标类织入事务、日志等横切逻辑	Spring AOP：@Transactional 底层 JDK 动态代理 / CGLIB
Template Method 模板方法 JDK / Spring 实例	行为型	骨架固定（获取连接/异常处理/释放资源），差异步骤用回调或子类下沉	Spring JdbcTemplate、RestTemplate、AQS 的模板骨架

🧑‍🍳 模式组合拳

单模式解决单点问题，真实系统靠组合：两两搭配各管一段，才是模式的正确打开方式。

组合	协作方式	实战示例
工厂 + 策略最常用	启动时把全部策略注册进 Map（key → 实现），运行时按键取用，消除 if-else 分支	支付渠道路由：策略接口多实现 + 工厂按渠道码分发，新增渠道只加类不改主流程
装饰器 + 代理	结构同形、按意图分工：控制访问（鉴权/延迟/远程）选代理，叠加增强（缓冲/压缩）选装饰器，二者可串联	网关先代理做鉴权限流，请求进入服务后再用装饰器层层包装加日志与压缩
模板方法 + 钩子框架骨架	父类定骨架流程，钩子方法（默认空实现或返回 true 的开关）让子类按需介入	AQS 把 acquire 定成模板、tryAcquire 留成钩子；Servlet 的 service 分发到 doGet/doPost
观察者 + 领域事件	聚合只管发布「已发生的事实」，监听方各自响应，模块之间零直接依赖	下单成功发 OrderPaid 事件：发通知、加积分、更新报表各挂各的监听，互不阻塞
组合 + 迭代器树形遍历	组合模式统一「叶子与容器」的接口，迭代器统一遍历方式，调用方不感知层级	文件夹 / 菜单树递归渲染：对文件和目录一视同仁地 for-each，无需 if 判断类型

🚫 模式滥用警报

模式是药也是毒：出现以下任一信号，就要停下来重新审视设计。

警报信号	典型后果	纠偏方式
为模式而模式首恶	简单需求硬套多层抽象，读一个功能要穿过三层接口	先写最简实现，等第二个真实变化点出现再重构引入模式
单例滥用全局状态	到处 Singleton 持有可变状态：测试难隔离、并发埋雷、依赖隐形	生命周期交给 IoC 容器管理，单例只留给真正无状态的组件
继承层级超 2 层改组合	为复用一路 extends，改父类牵连整棵树，子类越写越像补丁	合成复用原则：改成组合 + 策略 / 回调注入，继承只留一层
中介者变上帝类	所有模块交互都汇入中介者，膨胀成千行大类、职责失焦	只让它协调真正的多对多网状交互，简单的两两调用直连即可
策略类爆炸参数化替代	一个小分支一个类，实现类几十个，查代码像翻电话簿	无状态小策略改用枚举 / Lambda + Map 注册表，参数化替代建类