Java 设计模式技能

官方文档：java-design-patterns.com 模式总数：182 个，覆盖 15 个分类 设计原则：26 个核心编程原则 代码语言：Java

触发条件

在以下场景中自动调用此技能：

1. 用户询问"设计模式"、"Design Pattern"、"GoF" 等相关话题
2. 用户需要了解特定设计模式的 Java 实现
3. 用户在代码审查或架构设计时需要选择合适的设计模式
4. 用户询问"如何实现..."且可通过设计模式解决的问题
5. 用户讨论软件架构、企业级应用架构方案
6. 用户询问并发模式、微服务模式、数据访问模式等
7. 用户询问"设计原则"、"编程原则"、"SOLID"、"KISS"、"DRY"、"YAGNI"等软件设计原则

使用优先级

重要：回答设计问题时，遵循以下优先级：

1. 先原则后模式 — 先基于设计原则判断方向（为什么这样做），再选择合适的设计模式（具体怎么做）
2. 设计原则是决策基础 — 当用户询问"如何设计/优化/重构"时，优先从原则角度给出建议，再推荐具体模式
3. 经典代码示例 — 快速参考 7 个最常用模式的 Java 实现，可直接用于回答代码问题
4. 按需深入 — 当需要某个模式的完整 API、类图、适用场景时，通过链接读取对应的 references/ 文档

设计原则快速索引

全部来自 https://java-design-patterns.com/principles/ ，共 25 个核心编程原则。

经典代码示例

单例模式（Singleton）— 双重检查锁定

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

工厂方法模式（Factory Method）

interface Product { void use(); }

class ConcreteProductA implements Product {
    public void use() { System.out.println("Using Product A"); }
}

abstract class Creator {
    abstract Product createProduct();
    void doSomething() {
        Product p = createProduct();
        p.use();
    }
}

观察者模式（Observer）

interface Observer {
    void update(String message);
}

class Subject {
    private final List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    void attach(Observer o) { observers.add(o); }
    void detach(Observer o) { observers.remove(o); }

    void notifyObservers(String msg) {
        observers.forEach(o -> o.update(msg));
    }
}

策略模式（Strategy）

interface Strategy {
    int execute(int a, int b);
}

class AddStrategy implements Strategy {
    public int execute(int a, int b) { return a + b; }
}

class Context {
    private Strategy strategy;

    void setStrategy(Strategy s) { this.strategy = s; }
    int executeStrategy(int a, int b) { return strategy.execute(a, b); }
}

装饰器模式（Decorator）

interface Coffee {
    double getCost();
    String getDescription();
}

class SimpleCoffee implements Coffee {
    public double getCost() { return 1.0; }
    public String getDescription() { return "Simple coffee"; }
}

class MilkDecorator implements Coffee {
    private final Coffee coffee;

    MilkDecorator(Coffee c) { this.coffee = c; }

    public double getCost() { return coffee.getCost() + 0.5; }
    public String getDescription() { return coffee.getDescription() + ", milk"; }
}

建造者模式（Builder）

public class Hero {
    private final String name;
    private final String profession;

    private Hero(Builder builder) {
        this.name = builder.name;
        this.profession = builder.profession;
    }

    public static class Builder {
        private String name;
        private String profession;

        public Builder name(String name) { this.name = name; return this; }
        public Builder profession(String p) { this.profession = p; return this; }
        public Hero build() { return new Hero(this); }
    }
}

// 使用
Hero hero = new Hero.Builder()
    .name("Arthur")
    .profession("Warrior")
    .build();

适配器模式（Adapter）

// 已有接口
interface OldSystem { void oldMethod(); }

// 新接口
interface NewSystem { void newMethod(); }

// 适配器
class Adapter implements NewSystem {
    private final OldSystem oldSystem;

    Adapter(OldSystem old) { this.oldSystem = old; }

    public void newMethod() { oldSystem.oldMethod(); }
}

模式快速索引

创建型模式（Creational）— 14 个

结构型模式（Structural）— 35 个

行为型模式（Behavioral）— 40 个

架构模式（Architectural）— 25 个

并发模式（Concurrency）— 22 个

数据访问模式（Data Access）— 12 个

函数式模式（Functional）— 8 个

集成模式（Integration）— 5 个

弹性模式（Resilience）— 5 个

消息模式（Messaging）— 4 个

性能优化模式（Performance Optimization）— 3 个

资源管理模式（Resource Management）— 3 个

惯用法模式（Idiom）— 1 个

服务发现模式（Service Discovery）— 1 个

测试模式（Testing）— 4 个

完整模式列表

Behavioral 行为型模式（40）

Acyclic Visitor · Bytecode · Chain of Responsibility · Client Session · Collecting Parameter · Command · Commander · Context Object · Data Mapper · Delegation · Dirty Flag · Double Buffer · Double Dispatch · Execute Around · Feature Toggle · Filterer · Fluent Interface · Game Loop · Health Check · Identity Map · Interpreter · Iterator · Mediator · Memento · Mute Idiom · Notification · Null Object · Observer · Partial Response · Pipeline · Property · Rate Limiting · Specification · State · Strategy · Subclass Sandbox · Template Method · Template View · Update Method · Visitor

Structural 结构型模式（35）

Abstract Document · Adapter · Bridge · Business Delegate · Component · Composite · Composite Entity · Composite View · Converter · CRTP · DAO Factory · DAO · DTO · Decorator · Domain Model · Dynamic Proxy · Extension Objects · Facade · Flyweight · Marker Interface · Money · Parameter Object · Private Class Data · Proxy · Role Object · Separated Interface · Servant · Service Locator · Session Facade · Spatial Partition · Special Case · Strangler · Twin · Value Object · Virtual Proxy

Architectural 架构模式（25）

Bloc · Clean Architecture · CQRS · Event-Driven Architecture · Event Sourcing · Flux · Front Controller · Hexagonal Architecture · Intercepting Filter · Layered Architecture · Microservices Aggregator · Client-Side UI Composition · Distributed Tracing · MVC · MVI · MVP · MVVM · Monolithic Architecture · Naked Objects · Page Controller · Polling Pub/Sub · Presentation Model · Service Layer · Service to Worker · View Helper

Concurrency 并发模式（22）

Active Object · Actor Model · Async Method Invocation · Backpressure · Balking · Double-Checked Locking · Event-Based Asynchronous · Event Queue · Fan-Out/Fan-In · Guarded Suspension · Half-Sync/Half-Async · Leader Election · Leader-Followers · Lockable Object · Master-Worker · Monitor · Poison Pill · Producer-Consumer · Promise · Reactor · Thread-Pool Executor · Thread-Specific Storage

Creational 创建型模式（14）

Abstract Factory · Builder · Dependency Injection · Factory · Factory Kit · Factory Method · Monostate · Multiton · Object Pool · Prototype · Registry · Singleton · Step Builder · Type Object

Data Access 数据访问模式（12）

Metadata Mapping · Optimistic Offline Lock · Repository · Serialized Entity · Serialized LOB · Sharding · Single Table Inheritance · Table Inheritance · Table Module · Transaction Script · Unit of Work · Version Number

Functional 函数式模式（8）

Callback · Collection Pipeline · Combinator · Currying · Function Composition · MapReduce · Monad · Trampoline

Integration 集成模式（5）

Ambassador · Anti-Corruption Layer · Gateway · Microservices API Gateway · Microservices Log Aggregation

Resilience 弹性模式（5）

Circuit Breaker · Queue-Based Load Leveling · Retry · Saga · Tolerant Reader

Testing 测试模式（4）

Arrange/Act/Assert · Object Mother · Page Object · Service Stub

Messaging 消息模式（4）

Data Bus · Event Aggregator · Idempotent Consumer · Publish-Subscribe

Performance Optimization 性能优化模式（3）

Caching · Data Locality · Lazy Loading

Resource Management 资源管理模式（3）

RAII · Server Session · Throttling

Idiom 惯用法模式（1）

Immutable

Service Discovery 服务发现模式（1）

Self-Registration

Design Principles 设计原则（25）

KISS · YAGNI · DRY · Separation of Concerns · SRP · OCP · LSP · ISP · Composition Over Inheritance · Encapsulate What Changes · Minimise Coupling · Maximise Cohesion · Hide Implementation Details · Law of Demeter · Inversion of Control · Command Query Separation · Avoid Premature Optimization · Code For The Maintainer · Boy-Scout Rule · Robustness Principle · Orthogonality · Curly's Law · Murphy's Law · Brooks's Law · Linus's Law