赶紧收藏！2024 年最常见 20道设计模式面试题（四）

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七、结构型模式：请解释适配器模式和装饰器模式的区别。

适配器模式（Adapter Pattern）和装饰器模式（Decorator Pattern）都是结构型设计模式，它们用于处理对象间的接口不兼容问题，但它们的目的、结构和应用场景有所不同。以下是两种模式的主要区别：

目的：

• 适配器模式：主要目的是提供一个接口，使得原本不兼容的类能够协同工作。它通常用于将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口。
• 装饰器模式：主要目的是动态地给一个对象添加额外的职责，而不需要修改原始对象的代码。它通常用于在不改变对象自身的基础上，通过添加装饰类来扩展对象的功能。

结构：

• 适配器模式：

  • 有一个目标接口，定义客户端使用的特定领域相关的接口。
  • 有一个适配者，一个已经存在的类，需要适配。
  • 有一个适配器，它通过在内部包装一个适配者对象，把源接口转换成目标接口。

• 装饰器模式：

  • 有一个抽象组件，定义了可以动态添加的职责。
  • 有一个具体组件，定义了抽象组件的具体实现。
  • 有一个抽象装饰者，持有一个组件接口，并定义了装饰接口。
  • 有多个具体装饰者，实现抽象装饰者，添加额外的职责，并委托给组件对象。

应用场景：

• 适配器模式：

  • 当需要使用一个已有的类，但这个类的接口不符合当前系统的接口规范。
  • 当想要建立一个可复用的类库，该库在不同的应用中以不同的接口形式出现。

• 装饰器模式：

  • 当需要动态地给对象添加职责，同时又希望不修改原有对象的代码。
  • 当需要通过一种动态、可扩展的方式来扩展对象的功能。

使用方式：

• 适配器模式：通常创建一个适配器类，它内部包含一个适配者对象的引用，通过适配器类的方法将调用转发到适配者对象，并进行必要的转换。
• 装饰器模式：创建一个装饰者类，它包含一个组件对象的引用，装饰者类实现了与组件相同的接口，并在调用组件方法前后添加额外的功能。

举例：

• 适配器模式：例如，一个第三方库提供了一个MediaPlayer接口，你有一个OldMediaPlayer类，它有一个playMedia方法。你可以创建一个适配器MediaAdapter，它实现了MediaPlayer接口，内部包含一个OldMediaPlayer对象，并在play方法中调用playMedia方法。
• 装饰器模式：例如，你有一个Coffee类，它有一个cost方法。你想要添加一些额外的调料，如Milk和Sugar。你可以创建MilkDecorator和SugarDecorator类，它们都实现了Coffee接口，并在调用cost方法时添加额外的费用。

总结来说，适配器模式主要用于接口转换，而装饰器模式主要用于对象功能的动态扩展。两者都是通过组合而非继承来实现功能的复用和扩展。

八、代理模式：请举例说明何时使用远程代理模式。

远程代理模式（Remote Proxy Pattern）是代理模式的一种变体，主要用于客户端不直接与远程对象交互，而是通过远程代理与远程对象进行通信。远程代理隐藏了对象位于不同地址空间的事实，使得客户端与远程对象的交互就像与本地对象交互一样。

何时使用远程代理模式：

1. 对象位于不同的地址空间：当对象位于远程服务器或不同的主机上时，远程代理可以作为远程对象的本地代表。

2. 网络通信：在需要通过网络与远程对象通信的场景中，远程代理可以处理网络请求和响应，简化客户端的通信过程。

3. 懒加载远程对象：当远程对象的初始化成本较高或需要特定条件才能创建时，远程代理可以在真正需要对象时才进行加载。

4. 访问控制：远程代理可以添加访问控制逻辑，确保只有授权的客户端才能访问远程对象。

5. 对象的生命周期管理：远程代理可以管理远程对象的生命周期，例如，当客户端不再使用对象时，代理可以负责释放资源。

6. 网络容错：远程代理可以在网络出现问题时提供容错机制，例如重试、断线重连等。

举例说明：

假设我们有一个在线文档编辑服务，用户可以通过Web应用程序编辑文档。文档服务运行在远程服务器上，客户端是用户的Web浏览器。

• 场景：用户希望编辑存储在远程服务器上的文档。

• 问题：直接与远程服务器交互可能会涉及到复杂的网络编程，并且需要处理网络延迟和断线重连等问题。

• 解决方案：使用远程代理模式。

  • 远程对象：文档编辑服务，提供文档的读取、编辑和保存功能。
  • 远程代理：在用户的Web应用程序中实现，作为文档服务的本地代表。它处理所有与文档服务的通信，包括请求文档数据、发送编辑指令等。
  • 客户端：用户的Web浏览器，通过远程代理与文档服务交互，而不需要直接处理网络通信的细节。

示例代码（伪代码）：

// 远程对象接口
interface DocumentService {void openDocument(String documentId);void editDocument(String content);void saveDocument();
}// 远程对象实现
class RemoteDocumentService implements DocumentService {// 实现文档服务的具体逻辑
}// 远程代理
class RemoteDocumentServiceProxy implements DocumentService {private RemoteDocumentService remoteService;public RemoteDocumentServiceProxy() {// 延迟初始化远程服务this.remoteService = null;}private void initializeRemoteService() {if (this.remoteService == null) {// 连接远程服务器并初始化远程服务this.remoteService = new RemoteDocumentService();}}@Overridepublic void openDocument(String documentId) {initializeRemoteService();remoteService.openDocument(documentId);}@Overridepublic void editDocument(String content) {initializeRemoteService();remoteService.editDocument(content);}@Overridepublic void saveDocument() {initializeRemoteService();remoteService.saveDocument();}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {DocumentService documentService = new RemoteDocumentServiceProxy();documentService.openDocument("doc123");documentService.editDocument("New content");documentService.saveDocument();}
}

在这个例子中，RemoteDocumentService是远程对象，提供文档的编辑服务。RemoteDocumentServiceProxy是远程代理，它在客户端应用程序中实现，用于与远程服务进行通信。客户端代码通过代理与远程文档服务交互，代理负责处理所有与远程服务的通信细节，包括延迟加载远程服务、网络请求等。这样，客户端代码就不需要关心远程服务的具体实现和网络通信的复杂性。

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