設計模式常見面試題

1.設計模式分類

 

 

2.設計模式的優點

　　設計模式可在多個項目中重用。

　　設計模式提供了一個幫助定義系統架構的解決方案。

　　設計模式吸收了軟件工程的經驗。

　　設計模式為應用程序的設計提供了透明性。

　　設計模式是被實踐證明切實有效的，由於它們是建立在專家軟件開發人員的知識和經驗之上的。

 

3.單例模式的創建方式

 Early Instantiation 示例代碼如下：

public class Singleton {
    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();  
 
    // Private constructor suppresses   
    private Singleton() {}
 
    // default public constructor
    public static Singleton getInstance() {  
        return INSTANCE;
    }
  } 

Lazy Instantiation

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

4.jdk中使用了哪些設計模式？

Structural（結構模式）

Adapter:
把一個接口或是類變成另外一種。

 

• java.util.Arrays#asList()
• javax.swing.JTable(TableModel)
• java.io.InputStreamReader(InputStream)
• java.io.OutputStreamWriter(OutputStream)
• javax.xml.bind.annotation.adapters.XmlAdapter#marshal()
• javax.xml.bind.annotation.adapters.XmlAdapter#unmarshal()

Bridge:
把抽象和實現解藕，於是接口和實現可在完全獨立開來。

• AWT (提供了抽象層映射於實際的操作系統)
• JDBC

Composite:
讓使用者把單獨的對象和組合對象混用。

• javax.swing.JComponent#add(Component)
• java.awt.Container#add(Component)
• java.util.Map#putAll(Map)
• java.util.List#addAll(Collection)
• java.util.Set#addAll(Collection)

 

Decorator:
為一個對象動態的加上一系列的動作，而不需要因為這些動作的不同而產生大量的繼承類。這個模式在JDK中幾乎無處不在，所以，下面的列表只是一些典型的。

• java.io.BufferedInputStream(InputStream)
• java.io.DataInputStream(InputStream)
• java.io.BufferedOutputStream(OutputStream)
• java.util.zip.ZipOutputStream(OutputStream)
• java.util.Collections#checked[List|Map|Set|SortedSet|SortedMap]()

Facade:
用一個簡單的接口包狀一組組件，接口，抽象或是子系統。

• java.lang.Class
• javax.faces.webapp.FacesServlet

Flyweight:
有效率地存儲大量的小的對象。

• java.lang.Integer#valueOf(int)
• java.lang.Boolean#valueOf(boolean)
• java.lang.Byte#valueOf(byte)
• java.lang.Character#valueOf(char)

Proxy:
用一個簡單的對象來代替一個復雜的對象。

• java.lang.reflect.Proxy
• RMI

Creational（創建模式）

Abstract factory:
創建一組有關聯的對象實例。這個模式在JDK中也是相當的常見，還有很多的framework例如Spring。我們很容易找到這樣的實例。

 

• java.util.Calendar#getInstance()
• java.util.Arrays#asList()
• java.util.ResourceBundle#getBundle()
• java.sql.DriverManager#getConnection()
• java.sql.Connection#createStatement()
• java.sql.Statement#executeQuery()
• java.text.NumberFormat#getInstance()
• javax.xml.transform.TransformerFactory#newInstance()

Builder:
主要用來簡化一個復雜的對象的創建。這個模式也可以用來實現一個 Fluent Interface。

• java.lang.StringBuilder#append()
• java.lang.StringBuffer#append()
• java.sql.PreparedStatement
• javax.swing.GroupLayout.Group#addComponent()

Factory:
簡單來說，按照需求返回一個類型的實例。

• java.lang.Proxy#newProxyInstance()
• java.lang.Object#toString()
• java.lang.Class#newInstance()
• java.lang.reflect.Array#newInstance()
• java.lang.reflect.Constructor#newInstance()
• java.lang.Boolean#valueOf(String)
• java.lang.Class#forName()

Prototype:
使用自己的實例創建另一個實例。有時候，創建一個實例然后再把已有實例的值拷貝過去，是一個很復雜的動作。所以，使用這個模式可以避免這樣的復雜性。

• java.lang.Object#clone()
• java.lang.Cloneable

Singleton:
只允許一個實例。在 Effective Java中建議使用Emun.

• java.lang.Runtime#getRuntime()
• java.awt.Toolkit#getDefaultToolkit()
• java.awt.GraphicsEnvironment#getLocalGraphicsEnvironment()
• java.awt.Desktop#getDesktop()

Behavioral(行為模式)

Chain of responsibility:
把一個對象在一個鏈接傳遞直到被處理。在這個鏈上的所有的對象有相同的接口（抽象類）但卻有不同的實現。

• java.util.logging.Logger#log()
• javax.servlet.Filter#doFilter()

Command:
把一個或一些命令封裝到一個對象中。

• java.lang.Runnable
• javax.swing.Action

Interpreter:
一個語法解釋器的模式。

• java.util.Pattern
• java.text.Normalizer
• java.text.Format

Iterator:
提供一種一致的方法來順序遍歷一個容器中的所有元素。

• java.util.Iterator
• java.util.Enumeration

Mediator:
用來減少對象單的直接通訊的依賴關系。使用一個中間類來管理消息的方向。

• java.util.Timer
• java.util.concurrent.Executor#execute()
• java.util.concurrent.ExecutorService#submit()
• java.lang.reflect.Method#invoke()

Memento:
給一個對象的狀態做一個快照。Date類在內部使用了一個long型來做這個快照。

• java.util.Date
• java.io.Serializable

Null Object:
這個模式用來解決如果一個Collection中沒有元素的情況。

• java.util.Collections#emptyList()
• java.util.Collections#emptyMap()
• java.util.Collections#emptySet()

Observer:
允許一個對象向所有的偵聽的對象廣播自己的消息或事件。

• java.util.EventListener
• javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener
• javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener
• javax.faces.event.PhaseListener

State:
這個模式允許你可以在運行時很容易地根據自身內部的狀態改變對象的行為。

• java.util.Iterator
• javax.faces.lifecycle.LifeCycle#execute()

Strategy:
定義一組算法，並把其封裝到一個對象中。然后在運行時，可以靈活的使用其中的一個算法。

• java.util.Comparator#compare()
• javax.servlet.http.HttpServlet
• javax.servlet.Filter#doFilter()

Template method:
允許子類重載部分父類而不需要完全重寫。

• java.util.Collections#sort()
• java.io.InputStream#skip()
• java.io.InputStream#read()
• java.util.AbstractList#indexOf()

Visitor:

作用於某個對象群中各個對象的操作. 它可以使你在不改變這些對象本身的情況下,定義作用於這些對象的新操作.

• javax.lang.model.element.Element 和javax.lang.model.element.ElementVisitor
• javax.lang.model.type.TypeMirror 和javax.lang.model.type.TypeVisitor

5.  如何編寫線程安全的單例

雙重檢查鎖（Double-checked locking）

public static synchronized Singleton getInstance() {
  if(singleton == null) {
     synchronized(Singleton.class) {
       if(singleton == null) {
         singleton = new Singleton();
       }
    }
  }
  return singleton;
}

6.  代理模式有哪些類型？

保護代理

　　它根據某些條件控制對真實主題的訪問。

虛擬代理

　　虛擬代理用於實例化昂貴的對象。代理管理實現中真實主體的生命周期。

　　它決定創建實例的需要以及何時重用實例。虛擬代理優化性能。

緩存代理

　　緩存代理用於緩存對真實主題的昂貴調用。代理可以使用許多緩存策略。

　　其中一些是通讀、寫、緩存和基於時間的。緩存代理用於提高性能。

遠程代理

　　遠程代理用於分布式對象通信。遠程代理通過調用本地對象方法在遠程對象上執行。

智能代理

　　智能代理用於實現對對象的日志調用和引用計數

7. mvc模式

MVC 模式代表 Model-View-Controller（模型-視圖-控制器） 模式。這種模式用於應用程序的分層開發。

• Model（模型） - 模型代表一個存取數據的對象或 JAVA POJO。它也可以帶有邏輯，在數據變化時更新控制器。
• View（視圖） - 視圖代表模型包含的數據的可視化。
• Controller（控制器） - 控制器作用於模型和視圖上。它控制數據流向模型對象，並在數據變化時更新視圖。它使視圖與模型分離開。

 

8. 攔截過濾器模式及其有點

攔截過濾器設計模式用於在請求處理之前和之后攔截和操作請求和響應。過濾器執行請求的身份驗證/授權/日志記錄或跟蹤，然后將請求轉發給相應的處理程序。讓我們看一下攔截設計模式的一些基本實體。

過濾器

　　它在請求處理程序執行請求之前或之后執行特定的任務。

過濾器鏈

　　它包含多個過濾器，有助於在目標上按定義的順序執行它們。

目標

　　目標對象是請求處理程序

過濾器管理器

　　它管理過濾器和過濾器鏈。 

客戶端

　　客戶機對象是向目標對象發送請求的對象。

攔截過濾器設計模式的好處

　　過濾器模式使用松散耦合的處理程序提供中央控制。

　　它擴展了可重用性。

　　可以隨時添加新的過濾器，而不影響客戶機的代碼。

　　過濾器可以在程序執行期間動態選擇。

 9. dao設計模式

數據訪問對象模式用於將低級數據訪問API或操作與高級業務服務隔離開來。下面是DAO模式中的組件。

數據存取對象接口

　　DAO接口描述要在模型對象上執行的標准操作。

數據訪問對象的具體類

　　該類實現一個DAO接口。該類負責從數據源(可以是Xml/數據庫或任何其他存儲機制)獲取數據。

模型對象或值對象

　　這個對象是一個普通的舊java對象，包含用於存儲使用DAO類檢索的數據的get/set方法。

 

參考資料

【1】https://www.javatpoint.com/java-design-pattern-interview-questions

 【2】https://coolshell.cn/articles/3320.html

【3】https://www.cnblogs.com/davidwang456/p/3642696.html

【4】 https://www.runoob.com/design-pattern/mvc-pattern.html