Java设计模式基础问答

面试过程中会让你介绍你项目或实习中使用的设计模式，你该如何说明

工厂模式是把对象创建的逻辑封装到一个工厂类里面，我们用工厂类来创建对象

为什么需要工厂类（优点）：

可以集中管理对象的创建规则。例如要求这个对象必须经过xx校验，写到工厂类里好过每一次使用这个类的时候再检验一轮
提高代码可维护性和拓展性。工厂类可以通过接口或抽象类定义创建方法，允许在不修改现有代码的情况下添加新的产品类型
简化复杂对象创建逻辑，优化代码冗余。对象的创建过程可能涉及复杂的初始化步骤（如参数校验、依赖注入、资源配置等），这些逻辑分散在业务代码中会导致代码冗余和可读性下降
对象逻辑变动时，无需修改具体业务，只需修改工厂类。将对象创建逻辑封装在工厂类中，业务代码只需通过工厂获取对象，无需关心具体实现。即使后续对象的创建方式变化，只需修改工厂类，而不影响业务逻辑

缺点：

什么业务场景使用工厂模式：

Spring：

Datasource，使用工厂模式创建不同类型的数据源，客户端只需依赖 DataSource 接口，无需关心具体实现

可通过配置动态切换数据源（如从 HikariCP 切换到 Druid）

策略模式是策略接口来定义统一行为的，具体的策略细节由子类来实现

可以将策略理解成方法，也就是方法类

例如你可以定义一个队列Queue，Queue的基本方法是add（）和remove（），这个就是队列的基本行为。其他的优先队列等他会有Queue的基本行为，然后再进行拓展。

为什么需要策略模式（优点）：

缺点：

什么业务场景使用策略模式：

业务有共同的行为，例如飞书通知和钉钉通知这种IM通知，一般来说都会定义一个接口有notify（）基本方法来进行通知，这是他们的基本方法，其他方法自己在子类进行自定义增强

Spring：

TransationalManager事务管理器有

getTransational（），commit（），rollback（）三种方法

它的子实现类有JPA事务和JDBC事务

责任链模式是让我们的一个请求，沿着一个链条从前往后进行处理

将多个处理者连成一条链，并沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为止

优点：

缺点：

什么业务场景使用责任链模式：

Spring：

Spring的过滤器filter和拦截器interceptor用到了责任链模式

先进入DispatcherServlet拦截器-preHandler请求先处理-postHandler处理视图渲染前逻辑-afterCompletion请求后处理

保证一类对象只有一个实例，防止创建多个实例，导致资源占用，使用对象不一致等问题

为什么需要单例模式：

全局状态管理，系统中需要维护一个全局状态（如配置信息、计数器），确保不同模块访问的是同一状态。例如日志管理器，配置管理器，Spring默认是单例-RedisTemplate-KafkaTemplate
需要为多个模块提供统一的资源访问入口。数据库连接池，线程池
适用于可复用场景，避免重复创造类。创建实例需要消耗大量资源，单例可减少开销
保证多线程下的线程安全和状态同步。如全局计数器和序列化生成器保证并发安全

缺点：