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设计模式

说说什么是单例模式​

单例模式是一种常用的软件设计模式，在应用这个模式时，单例对象的类必须保证只有一个实例存在，整个系统只能使用一个对象实例。 这种模式在需要控制资源访问或共享资源的场景中尤为重要。 优点：不会频繁地创建和销毁对象，浪费系统资源。

核心实现方式

单例模式有多种实现方式，每种方式都有其适用场景和优缺点：

  1. 饿汉式单例：类加载时就创建实例，线程安全但可能造成资源浪费
public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}
  1. 懒汉式单例(双重检查锁)：延迟加载，原本是线程不安全的,但使用双重检查锁可以保证线程安全
public class Singleton {
    private volatile static Singleton instance;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
  1. 静态内部类实现：结合了饿汉式的线程安全和懒汉式的延迟加载优势
public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static class Holder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstance() {
        return Holder.INSTANCE;
    }
}
  1. 枚举式单例：Effective Java推荐的方式，防止反射攻击，线程安全
public enum Singleton {
    INSTANCE;
    public void doSomething() {
        // 方法实现
    }
}

说说工厂模式​

简单工厂模式又叫静态工厂方法模式，就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。比如，一台咖啡机就可以理解为一个工厂模式，你只需要按下想喝的咖啡品类的按钮 （摩卡或拿铁），它就会给你生产一杯相应的咖啡，你不需要管它内部的具体实现，只要告诉它你的需求即可。

  • 优点： 工厂类含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品；简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割，它提供了专门的工厂类用于创建对象； 客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量； 通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。
  • 缺点： 不易拓展，一旦添加新的产品类型，就不得不修改工厂的创建逻辑； 产品类型较多时，工厂的创建逻辑可能过于复杂，一旦出错可能造成所有产品的创建失败，不利于系统的维护。

说说你对代理模式的理解​

代理模式是给某一个对象提供一个代理，并由代理对象控制对原对象的引用。

  • 优点:代理模式能够协调调用者和被调用者，在一定程度上降低了系统的耦合度； 可以灵活地隐藏被代理对象的部分功能和服务，也增加额外的功能和服务。
  • 缺点:由于使用了代理模式，因此程序的性能没有直接调用性能高； 使用代理模式提高了代码的复杂度。

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注意了，问代理模式的时候，很有可能会问：动态代理。在Spring篇中已经讲述过，如果你把动态代理讲了后，很有可能还会问什么是静态代理？一个动一个是静，大致也能猜出来，就是中间代理层是我们手动写的，通常说的代理模式就是静态代理。

  • 静态代理：在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件
  • 动态代理：在程序运行时生成代理类，主要有JDK动态代理和CGLIB动态代理

模板方法模式​

模板方法模式是指定义一个算法骨架，将具体内容延迟到子类去实现。

优点： 提高代码复用性：将相同部分的代码放在抽象的父类中，而将不同的代码放入不同的子类中； 实现了反向控制：通过一个父类调用其子类的操作，通过对子类的具体实现扩展不同的行为，实现了反向控制并且符合开闭原则。

类似于抽象类和接口，抽象类是对一类事物的抽象，而接口是对一类行为的抽象。模板方法模式是对算法的抽象，而抽象类和接口是对实现的抽象。