Java設計模式-通俗舉例

設計模式就像做菜的食譜，告訴我們遇到常見問題時該用什么"烹飪方法"。今天我就用最生活化的例子，帶大家輕松掌握23種設計模式的精髓。

一、創建型模式（5種）：怎么"造東西"

1. 單例模式：公司的CEO

問題：一個公司只需要一個CEO
解決：

public class CEO {private static CEO instance;private CEO() {}  // 防止外部newpublic static CEO getInstance() {if (instance == null) {instance = new CEO();}return instance;}
}

生活類比：不管問多少個人"誰是CEO"，得到的都是同一個人

2. 工廠方法：奶茶店點單

問題：顧客不需要知道奶茶怎么做
解決：

interface MilkTea {void make();
}class BubbleTea implements MilkTea {public void make() { System.out.println("加珍珠"); }
}class MilkTeaShop {public MilkTea orderTea(String type) {if ("bubble".equals(type)) {return new BubbleTea();}// 其他口味...}
}

生活類比：告訴店員要珍珠奶茶，店員幫你做好，你不用管制作過程

3. 抽象工廠：家具套裝

問題：要買整套風格匹配的家具
解決：

interface FurnitureFactory {Chair createChair();Table createTable();
}class ModernFactory implements FurnitureFactory {public Chair createChair() { return new ModernChair(); }public Table createTable() { return new ModernTable(); }
}

生活類比：買"北歐風"套裝，確保沙發、茶幾風格統一

4. 建造者模式：組裝電腦

問題：配電腦有很多可選配件，組合復雜
解決：

class Computer {private String CPU;private String GPU;// 其他配件...// 建造者內部類public static class Builder {private String CPU;private String GPU;public Builder setCPU(String cpu) {this.CPU = cpu;return this;  // 返回Builder自己，實現鏈式調用}public Builder setGPU(String gpu) {this.GPU = gpu;return this;}public Computer build() {Computer computer = new Computer();computer.CPU = this.CPU;computer.GPU = this.GPU;return computer;}}
}// 使用
Computer myPC = new Computer.Builder().setCPU("i7").setGPU("RTX 3080").build();

生活類比：去電腦城配機，告訴老板："我要i7CPU，3080顯卡，16G內存..."，老板幫你組裝好整機

5.?原型模式：復印簡歷

問題：創建重復對象成本高
解決：

class Resume implements Cloneable {private String name;private String experience;// 實現克隆方法public Resume clone() {try {return (Resume)super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {return null;}}
}// 使用
Resume original = new Resume();
Resume copy = original.clone();

生活類比：復印簡歷原件，不用每次都手寫一份新的

二、結構型模式（7種）：怎么"組裝東西"

1. 適配器：電源轉換插頭

問題：中國插頭沒法用美國插座
解決：

class ChinesePlug {void charge() { System.out.println("中國插頭充電"); }
}interface AmericanSocket {void power();
}class Adapter implements AmericanSocket {private ChinesePlug plug;public Adapter(ChinesePlug plug) {this.plug = plug;}public void power() {plug.charge();}
}

生活類比：轉換插頭讓不同標準的電器能工作

2. 裝飾器：給奶茶加料

問題：想靈活添加珍珠、椰果等配料
解決：

abstract class MilkTea {abstract String getDescription();abstract double cost();
}class BubbleDecorator extends MilkTea {private MilkTea milkTea;public BubbleDecorator(MilkTea milkTea) {this.milkTea = milkTea;}public String getDescription() {return milkTea.getDescription() + "+珍珠";}public double cost() {return milkTea.cost() + 2.0;}
}

生活類比：先要杯原味奶茶，再說"加珍珠"，"再加布丁"

3. 橋接模式：遙控器與電器

問題：遙控器要控制多種電器
解決：

// 實現部分
interface Device {void turnOn();void turnOff();
}class TV implements Device {public void turnOn() { System.out.println("電視開機"); }public void turnOff() { System.out.println("電視關機"); }
}// 抽象部分
abstract class RemoteControl {protected Device device;public RemoteControl(Device device) {this.device = device;}abstract void power();
}class BasicRemote extends RemoteControl {public BasicRemote(Device device) {super(device);}public void power() {device.turnOn();}
}

生活類比：同一個遙控器可以控制電視、空調等不同電器

4. 組合模式：公司組織架構

問題：統一處理單個對象和對象集合
解決：

interface Employee {void showDetails();
}class Developer implements Employee {private String name;public void showDetails() {System.out.println("開發員：" + name);}
}class Department implements Employee {private List<Employee> employees = new ArrayList<>();public void addEmployee(Employee e) {employees.add(e);}public void showDetails() {for (Employee e : employees) {e.showDetails();}}
}

生活類比：查看部門信息會自動展示所有成員信息

5. 享元模式：共享單車

問題：大量相似對象消耗內存
解決：

class Bike {private String color;  // 內部狀態（可共享）private String rider;  // 外部狀態（不可共享）public Bike(String color) {this.color = color;}public void ride(String rider) {this.rider = rider;System.out.println(rider + "騎走" + color + "單車");}
}class BikeFactory {private static Map<String, Bike> pool = new HashMap<>();public static Bike getBike(String color) {if (!pool.containsKey(color)) {pool.put(color, new Bike(color));}return pool.get(color);}
}

生活類比：共享單車公司不會為每個用戶造新車，而是大家共用

6.? 代理模式：房產中介

問題：不想/不能直接訪問對象
解決：

interface House {void sell();
}class Owner implements House {public void sell() {System.out.println("房主賣房");}
}class Agent implements House {private House house;public Agent(House house) {this.house = house;}public void sell() {System.out.println("中介帶看房");house.sell();System.out.println("中介收傭金");}
}

生活類比：通過中介買房，不用直接聯系房東

三、行為型模式（11種）：怎么做事情

1. 觀察者：微信群通知

問題：消息要實時通知所有群成員
解決：

class WeChatGroup {private List<Member> members = new ArrayList<>();public void addMember(Member m) {members.add(m);}public void notifyMembers(String msg) {for (Member m : members) {m.receive(msg);}}
}class Member {void receive(String msg) {System.out.println("收到消息：" + msg);}
}

生活類比：群里發消息，所有成員手機都會響

2. 策略：出行導航

問題：根據情況選擇不同路線
解決：

interface RouteStrategy {void buildRoute();
}class DrivingStrategy implements RouteStrategy {public void buildRoute() { System.out.println("開車路線"); }
}class WalkingStrategy implements RouteStrategy {public void buildRoute() { System.out.println("步行路線"); }
}class Navigator {private RouteStrategy strategy;public void setStrategy(RouteStrategy s) {this.strategy = s;}public void execute() {strategy.buildRoute();}
}

生活類比：高德地圖可以切換"駕車"、"步行"等不同導航模式

3. 責任鏈模式：審批流程

問題：請求需要多級處理
解決：

abstract class Approver {protected Approver next;public void setNext(Approver next) {this.next = next;}abstract void processRequest(int amount);
}class Manager extends Approver {public void processRequest(int amount) {if (amount <= 1000) {System.out.println("經理批準");} else if (next != null) {next.processRequest(amount);}}
}class CEO extends Approver {public void processRequest(int amount) {System.out.println("CEO批準");}
}// 使用
Approver chain = new Manager();
chain.setNext(new CEO());
chain.processRequest(5000);  // CEO批準

生活類比：報銷流程，金額小的組長批，大的要經理批

4. 命令模式：餐廳點餐

問題：將請求封裝為對象
解決：

interface Command {void execute();
}class OrderCommand implements Command {private Chef chef;private String dish;public OrderCommand(Chef chef, String dish) {this.chef = chef;this.dish = dish;}public void execute() {chef.cook(dish);}
}class Waiter {private List<Command> orders = new ArrayList<>();public void takeOrder(Command cmd) {orders.add(cmd);}public void placeOrders() {for (Command cmd : orders) {cmd.execute();}}
}

生活類比：服務員記下訂單（命令對象），后廚按訂單做菜

5. 迭代器模式：電視頻道切換

問題：統一遍歷不同集合
解決：

interface ChannelIterator {boolean hasNext();String next();
}class TVChannelList {private String[] channels = {"CCTV1", "CCTV5", "HunanTV"};public ChannelIterator iterator() {return new ConcreteIterator();}private class ConcreteIterator implements ChannelIterator {private int position;public boolean hasNext() {return position < channels.length;}public String next() {return channels[position++];}}
}

生活類比：用遙控器上下鍵切換頻道，不用知道頻道如何存儲

6. 中介者模式：機場塔臺

問題：對象間直接交互復雜
解決：

class Airplane {private ControlTower tower;public void requestLanding() {tower.requestLanding(this);}
}class ControlTower {public void requestLanding(Airplane plane) {System.out.println("允許降落");}
}

生活類比：飛機不直接溝通，都通過塔臺協調

7. 備忘錄模式：游戲存檔

問題：需要保存和恢復對象狀態
解決：

class Game {private int level;public GameMemento save() {return new GameMemento(level);}public void load(GameMemento memento) {this.level = memento.getLevel();}
}class GameMemento {private final int level;public GameMemento(int level) {this.level = level;}public int getLevel() {return level;}
}

生活類比：游戲存檔讀檔功能

8. 狀態模式：紅綠燈切換

問題：對象行為隨狀態改變
解決：

interface TrafficLightState {void handle();
}class RedLight implements TrafficLightState {public void handle() {System.out.println("紅燈停");}
}class TrafficLight {private TrafficLightState state;public void setState(TrafficLightState state) {this.state = state;}public void change() {state.handle();}
}

生活類比：交通燈自動按紅→綠→黃變化

9. 模板方法模式：沖泡飲料

問題：固定流程中的步驟變化
解決：

abstract class Beverage {// 模板方法（固定流程）final void prepare() {boilWater();brew();pourInCup();addCondiments();}abstract void brew();abstract void addCondiments();void boilWater() {System.out.println("燒水");}void pourInCup() {System.out.println("倒入杯子");}
}class Coffee extends Beverage {void brew() { System.out.println("沖泡咖啡"); }void addCondiments() { System.out.println("加糖和牛奶"); }
}

生活類比：泡茶和泡咖啡步驟類似，但具體操作不同

10. 訪問者模式：醫生問診

問題：對一組對象執行多種操作
解決：

interface Patient {void accept(Doctor visitor);
}class ChildPatient implements Patient {public void accept(Doctor visitor) {visitor.visit(this);}
}interface Doctor {void visit(ChildPatient patient);void visit(AdultPatient patient);
}class Pediatrician implements Doctor {public void visit(ChildPatient patient) {System.out.println("檢查兒童生長發育");}public void visit(AdultPatient patient) {System.out.println("成人不看兒科");}
}

生活類比：不同專科醫生對病人做不同檢查