设计模式面试题 14 道

1. 什么是设计模式#

一套被反复使用、多数人知晓、经过分类编目的代码设计经验总结。目的是：可重用代码、易于理解、保证可靠性、提高程序重用性。

2. 为什么要学习设计模式#

• 阅读 JDK、Spring、MyBatis 等源码时理解其结构
• 接手遗留项目时读懂前辈代码
• 编写可维护、可扩展的业务代码

3. 设计模式分类#

→ 设计模式概述

4. 设计模式六大原则#

5. 单例模式#

定义：保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点。

应用场景：计数器、日志组件、线程池、Windows 任务管理器/回收站等。

实现方式：

选型：不需懒加载 → 枚举或饿汉式（枚举更优）；需懒加载 → 静态内部类优于懒汉式。

注意：慎用反射破坏单例；懒汉式注意并发；滥用可能导致连接池溢出、状态丢失。

→ 创建型模式 · 单例

6. 工厂模式#

定义：将对象创建与使用分离，客户端通过统一接口获取产品，无需关心具体创建逻辑。

三种形态：

Spring 应用：IOC 容器本质是工厂，通过反射创建 Bean 放入 Map，实现单例管理与解耦。

→ 创建型模式 · 工厂

7. 建造者模式#

定义：将复杂对象构建与表示分离，同一构建过程可创建不同表示。

角色：Builder（规范步骤）、ConcreteBuilder（实现步骤）、Director（编排顺序）、Product（产品）。

场景：复杂对象、属性相互依赖、需控制装配顺序。StringBuilder 是典型应用。

与工厂区别：工厂关注创建什么对象；建造者关注如何分步组装。

8. 原型模式#

定义：通过克隆已有实例创建新对象，避免重复 expensive 的初始化。

场景：创建成本高、需保护性拷贝、Spring 多例 Bean。

实现：实现 Cloneable，重写 clone()；注意浅拷贝与深拷贝（引用类型需单独 clone）。

9. 代理模式#

定义：为对象提供代理，在调用前后增强功能（AOP 思想）。

分类：

Spring 应用：AOP、事务、日志、权限控制。MyBatis Mapper 常用 JDK 动态代理。

区别：静态代理需手写；JDK 代理必须有接口；CGLIB 可代理类但不可继承 final。

→ 结构型模式 · 代理 · Spring AOP 与事务

10. 外观模式#

定义：为子系统一组复杂接口提供统一简化入口（门面），隐藏内部复杂性。

场景：注册后需依次调用短信、邮件、微信推送；门面封装 sendMsg()，客户端只调一门面方法。

与代理区别：外观是结构简化；代理是增强/控制访问。

11. 模板方法模式#

定义：父类定义算法骨架（模板方法），部分步骤延迟到子类实现（抽象方法）。

场景：流程固定、个别步骤可变。如 Servlet 的 doGet/doPost、JUnit 测试框架、JDBC 模板。

示例：餐厅模板——看菜单（固定）→ 点菜（子类）→ 吃饭（固定）→ 付款（子类）→ 走人（固定）。

12. 策略模式#

定义：封装一系列算法/逻辑，使它们可互换，简化 if-else。

场景：会员折扣（初级/中级/高级）、支付方式（微信/支付宝/银联）。

优点：算法自由切换、避免多重条件、易扩展。
缺点：策略类增多、需对外暴露。

结构：抽象策略 + 具体策略 + Context 维护当前策略。

13. 观察者模式#

定义：一对多依赖，主题状态变化时自动通知所有观察者（发布-订阅）。

职责：1 对 N 通知；推模式（广播）或拉模式（观察者自主拉取）。

场景：事件驱动、消息队列、GUI 监听、Spring 事件机制。

结构：Subject（注册/移除/通知）、Observer（update）、ConcreteObserver、ConcreteSubject。

14. 设计模式在 Spring 中的综合应用#

面试常问：能说出模式名称、解决什么问题、Spring 哪里用到，并对比相似模式（工厂 vs 建造者、代理 vs 装饰器、策略 vs 状态）。