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每天设计者模式-1：基础面试题

article 2025/2/22 11:38:32

在面试中，设计模式相关的问题几乎是必考项，特别是涉及到架构设计、软件开发和嵌入式系统开发等岗位。掌握常见的设计模式及其应用，不仅有助于提升代码质量，还能在面试中表现出扎实的编程能力。今天，我们来探讨面试中高频出现的设计模式基础问题，并结合示例代码，帮助初学者更好地理解。

1. 设计模式基础

1.1 什么是设计模式？为什么要使用设计模式？

解答：
设计模式是一套被实践证明可行的、可复用的编程解决方案，适用于特定场景下的软件设计问题。其主要目的是提高代码的可读性、扩展性和复用性。

核心作用：

提高代码复用性：减少重复代码，提高开发效率。
增强系统扩展性：便于后续维护和修改。
提高代码可读性：降低耦合度，改善代码结构。

示例：
假设你需要创建一个日志记录器，在应用程序的多个部分都需要它。你可以使用单例模式来确保日志记录器的唯一性。

public class Logger {
    private static Logger instance;
    private Logger() {}
    public static Logger getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Logger();
        }
        return instance;
    }
    public void log(String message) {
        System.out.println("Log: " + message);
    }
}

1.2 设计模式分为几类？各有哪些模式？

解答：
设计模式通常分为三大类：

设计模式类别	常见模式
创建型模式	工厂方法、抽象工厂、单例、建造者、原型
结构型模式	适配器、桥接、组合、装饰器、外观、享元、代理
行为型模式	责任链、命令、解释器、迭代器、中介者、备忘录、观察者、状态、策略、模板方法、访问者

2. 经典创建型模式

2.1 你如何实现单例模式？有哪些方式？

解答：
单例模式保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

常见实现方式：

饿汉式（类加载时初始化）（线程安全，但可能浪费资源）

public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

懒汉式（需要时才创建，但存在线程安全问题）

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

双重检查锁（DCL，推荐，线程安全）

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;
    }
}

2.2 工厂模式和抽象工厂模式有什么区别？

解答：

工厂方法模式：定义一个用于创建对象的接口，由子类决定实例化哪种产品。
抽象工厂模式：提供一组相关或依赖的对象的创建接口，避免指定具体的类。

示例代码：

interface Product {
    void use();
}
class ProductA implements Product {
    public void use() { System.out.println("使用产品A"); }
}
class ProductB implements Product {
    public void use() { System.out.println("使用产品B"); }
}
abstract class Factory {
    abstract Product createProduct();
}
class FactoryA extends Factory {
    public Product createProduct() { return new ProductA(); }
}