一、高频设计模式与核心原理

1.单例模式

问题：如何实现线程安全的单例模式？请列举至少三种方式并说明优缺点。
答案：

• 饿汉式：类加载时即创建实例，线程安全但可能浪费内存。
• public class Singleton { private static final Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return instance; } }
• 双重检查锁（DCL）：延迟加载且线程安全，需用volatile防止指令重排序56。
• 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; } }
• 枚举：简洁且天然线程安全，推荐使用610。
• public enum Singleton { INSTANCE; }

应用场景：数据库连接池、日志管理器等重量级对象管理15。

2.工厂模式

问题：工厂模式与抽象工厂模式的区别是什么？
答案：

• 工厂方法：针对单一产品等级结构（如“汽车”），由子类决定实例化哪个类610。
• 抽象工厂：针对多个产品族（如“汽车+轮胎”），提供一个接口创建相关依赖对象59。

代码示例（简单工厂）：

public class PizzaFactory {
    public static Pizza createPizza(String type) {
        if ("cheese".equals(type)) return new CheesePizza();
        else return new VeggiePizza();
    }
}

应用场景：Spring框架的BeanFactory、JDK的Calendar.getInstance()210。

3.观察者模式

问题：观察者模式在Java中有哪些实际应用？
答案：

• Swing事件监听：按钮点击事件触发多个监听器。
• Spring事件驱动：ApplicationEvent与ApplicationListener实现发布-订阅机制69。

UML核心角色：

• Subject（主题）：维护观察者列表，提供注册/通知方法。
• Observer（观察者）：定义更新接口（如update()）。

4.装饰器模式

问题：装饰器模式与适配器模式的区别？
答案：

• 装饰器：增强对象功能（如Java IO的BufferedReader包装FileReader）46。
• 适配器：转换接口兼容性（如InputStreamReader将字节流转为字符流）410。

代码示例（装饰器）：

public class BufferedLogger implements Logger {
    private Logger logger;
    public BufferedLogger(Logger logger) { this.logger = logger; }
    @Override
    public void log(String message) {
        String bufferedMsg = "[Buffered] " + message;
        logger.log(bufferedMsg);
    }
}

二、设计原则与实战应用

1.SOLID原则

• 单一职责原则：一个类只负责一项功能（如订单管理类拆分状态处理与支付逻辑）15。
• 开闭原则：通过扩展而非修改实现新功能（如策略模式动态替换算法）46。
• 依赖倒置：高层模块依赖抽象（接口），而非具体实现（如Spring依赖注入）510。

2.Spring框架中的设计模式

• 原型模式：@Scope("prototype")注解实现Bean多例1。
• 代理模式：AOP基于动态代理（JDK/CGLib）实现日志、事务管理59。
• 模板方法模式：JdbcTemplate封装数据库操作流程，子类实现具体步骤58。

三、面试进阶问题

1.如何设计一个支持多状态的订单系统？

答案：

• 状态模式：将订单状态抽象为独立类（如OrderState接口），每个状态实现具体行为（审核、发布、抢单）。
• 优势：消除if-else分支，新增状态只需扩展新类，符合开闭原则15。

public interface OrderState {
    void handle(OrderContext context);
}
public class ReviewedState implements OrderState {
    @Override
    public void handle(OrderContext context) {
        context.setState(new PublishedState());
    }
}

2.解释器模式的应用场景？

答案：

• 定义：用于解析特定语法规则（如SQL解析、正则表达式）。
• Spring中的应用：SpEL（Spring Expression Language）解析表达式14。

四、总结与学习建议

1. 高频考点：单例、工厂、观察者、装饰器模式及SOLID原则。
2. 实战结合：结合Spring源码理解模式应用（如AOP、Bean作用域）。
3. 避坑指南：避免过度设计，根据场景选择模式（如简单场景用工厂，复杂场景用抽象工厂）。

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参考来源：

• CSDN：Java设计模式面试题整理1
• Java设计模式11道常见面试题2
• 阿里P9架构师推荐资源3