2022年最全设计模式面试题附答案解析大汇总
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设计模式
题1：装饰模式和代理模式有什么区别？
1、装饰器模式强调的是增强自身，在被装饰之后你能够在被增强的类上使用增强后的功能。增强后你还是你，只不过能力更强了而已；代理模式强调要让别人帮你去做一些本身与你业务没有太多关系的职责（记录日志、设置缓存）。代理模式是为了实现对象的控制，因为被代理的对象往往难以直接获得或者是其内部不想暴露出来。
2、装饰模式是以对客户端透明的方式扩展对象的功能，是继承方案的一个替代方案；代理模式则是给一个对象提供一个代理对象，并由代理对象来控制对原有对象的引用；
3、装饰模式是为装饰的对象增强功能；而代理模式对代理的对象施加控制，但不对对象本身的功能进行增强；
题2：Java 中工厂模式有什么优势？
1、工厂模式是最常用的实例化对象模式，是用工厂方法代替new操作的一种模式。
2、利用工厂模式可以降低程序的耦合性，为后期的维护修改提供了很大的便利。
3、将选择实现类、创建对象统一管理和控制，从而将调用者跟我们的实现类解耦。
题3：设计模式的六大原则是什么？
1）开闭原则（Open Close Principle）
开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。
2）里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。
3）依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）
这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。
4）接口隔离原则（Interface Segregation Principle）
大概意思是指使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。
5）迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）
为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。
6）合成复用原则（Composite Reuse Principle）
原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。
题4：什么是工厂模式？
工厂模式提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。实现了创建者和调用者分离，工厂模式分为简单工厂、工厂方法、抽象工厂模式。
题5：Java 中工厂方法模式有什么应用场景？
在以下情况下，适用于工厂方法模式：
1）当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
2）当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
3）当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。
题6：Java 中什么是工厂方法模式？
工厂方法模式Factory Method，又称多态性工厂模式。
工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象化和推广，工厂方法模式里不再只由一个工厂类决定那一个产品类应当被实例化，这个决定被交给抽象工厂的子类去做。
工厂方法模式的组成具体如下：
1）抽象工厂角色： 这是工厂方法模式的核心，它与应用程序无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。在java中它由抽象类或者接口来实现。
2）具体工厂角色：它含有和具体业务逻辑有关的代码。由应用程序调用以创建对应的具体产品的对象。
3）抽象产品角色：它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。在java中一般有抽象类或者接口来实现。
4）具体产品角色：具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例。在java中由具体的类来实现。工厂方法模式使用继承自抽象工厂角色的多个子类来代替简单工厂模式中的“上帝类”。这样便分担了对象承受的压力且使得结构变得灵活起来。当有新的产品（即暴发户的汽车）产生时，只要按照抽象产品角色、抽象工厂角色提供的合同来生成，那么就可以被客户使用，而不必去修改任何已有的代码。
可以看出工厂角色的结构也是符合开闭原则的。
1）创建共用接口，代码如下：
package com.yoodb;
public interface Dinner{
public void eat();
}
2）创建实现类，代码如下：
package com.yoodb;
public class CatDinner implements Dinner{
@Override
public void eat() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("小猫来吃饭了！");
}
}
package com.yoodb;
public class DogDinner implements Dinner{
@Override
public void eat() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("小狗来吃饭了！");
}
}
3）将简单工厂模式中创建工厂类，进行如下变动代码（简单工厂模式，参见微信小程序Java精选面试题，内涵3000+道面试题）如下：
package com.yoodb;
public class DinnerFactory {
public Dinner catProduce(){
return new CatDinner();
}
public Dinner dogProduce(){
return new DogDinner();
}
}
4）main函数测试，代码如下：
package com.yoodb;
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) {
DinnerFactory factory = new DinnerFactory();
Dinner dinner = factory.produce("cat");
dinner.eat();
}
}
题7：Java 中三种代理模式有什么区别？
1、静态代理：简单代理模式，是动态代理的理论基础。常见使用在代理模式。
2、jdk动态代理：使用反射完成代理。需要有顶层接口才能使用，常见是mybatis的mapper文件是代理。
3、cglib动态代理：也是使用反射完成代理，可以直接代理类（jdk动态代理不行），使用字节码技术，不能对final类进行继承。（需要导入jar包）。
题8：Java 中什么是策略模式？
策略模式（strategy）是指把定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，而且使它们还可以相互替换，策略模式让算法独立于使用它的客户而独立变化。策略模式实现需要设计一个接口，为一系列实现类提供统一的方法，多个实现类实现该接口，设计一个抽象类（可有可无，属于辅助类），提供辅助函数。
策略模式中有三个对象：
1）环境对象(Context)：该类中实现了对抽象策略中定义的接口或者抽象类的引用。
2）抽象策略对象(Strategy)：它可由接口或抽象类来实现。
3）具体策略对象(ConcreteStrategy)：它封装了实现同不功能的不同算法。
题9：设计模式有多少种，都有哪些设计模式？
Java有23种设计模式
设计模式总体分为三大类：
创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
其实还有两类：并发型模式和线程池模式。
题10：Java 中装饰模式有什么应用场景？
1、需要扩展一个类的功能。
2、动态的为一个对象增加功能，而且还能动态撤销。
题11：java-中装饰模式有什么优缺点
题12：java-中简单工厂模式有什么优缺点
题13：java-中单例模式有什么优缺点
题14：java-中什么是替换法则lsp
题15：java-中什么是建造者模式
题16：抽象工厂模式和原型模式有什么区别
题17：java-中如何实现装饰模式
题18：java-中策略模式有什么优缺点
题19：java-中什么是装饰模式
题20：什么是设计模式
题21：java-中如何实现策略模式
题22：java-中什么是适配器模式
题23：java-中工厂模式分为哪几大类
题24：java-中如何实现模板方法模式
题25：单例模式中饿汉式和懒汉式有什么区别
