设计模式面试题, 谈谈你了解的最常见的几种设计模式,说说他们的应用场景

Step 1

Q:: 请解释什么是设计模式？

A:: 设计模式（Design Patterns）是一套被反复使用、多数人知晓和经过分类编目的代码设计经验的总结。它们是代码设计中的最佳实践，通常解决面向对象编程中的特定问题或挑战。设计模式帮助开发者编写更可维护、灵活、可扩展的代码。

Step 2

Q:: 谈谈你了解的最常见的几种设计模式，说说它们的应用场景。

A:: 常见的设计模式有：

1. 单例模式（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。应用场景包括日志记录、数据库连接等需要共享资源的场合。

2. 工厂模式（Factory）：提供一个创建对象的接口，而不是通过直接调用构造函数。适用于客户端不知道要创建的具体对象的场景，比如数据库访问层的创建。

3. **观察者模式（Observer）**：定义对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态改变时，所有依赖的对象都会收到通知并自动更新。常用于事件处理系统，如GUI框架、订阅/发布模式等。

4. 策略模式（Strategy）：定义一系列算法，将它们封装成独立的类，并使它们可以互换。常见于需要在运行时改变算法的场景，如不同的排序算法。

Step 3

Q:: 单例模式的优缺点是什么？如何避免多线程问题？

A:: 优点：

1. 控制实例的唯一性：确保类只有一个实例，节省系统资源。

2. 全局访问点：提供对唯一实例的全局访问。

缺点：

1. 违反单一职责原则：单例类可能承担过多责任。

2. 难以测试：由于单例类在整个应用中唯一，可能导致测试代码中的耦合。

为了避免多线程问题，通常使用双重检查锁定（Double-Checked Locking）或使用静态内部类的方式来确保线程安全。

Step 4

Q:: 工厂模式与抽象工厂模式有什么区别？

A:: 工厂模式通常用于创建同一类的多个实例，而抽象工厂模式用于创建一系列相关或依赖对象的集合，而不指定具体类。工厂模式解决的是单个对象的创建问题，而抽象工厂模式解决的是一组相关对象的创建问题。