三、设计模式与架构

范围：创建型/结构型/行为型模式、SOLID原则、DDD、重构技巧、企业架构 知识点数量：289项 返回总目录

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3.1 创建型模式

3.1.1 单例模式

• 292. 饿汉式单例 - 掌握类加载时实例化，理解线程安全机制
• 293. 懒汉式单例（synchronized） - 掌握延迟加载，理解性能瓶颈
• 294. 双重检查锁定（DCL） - 掌握volatile作用，理解指令重排问题
• 295. 静态内部类单例 - 掌握类加载机制保证线程安全，理解懒汉特性
• 296. 枚举单例 - 掌握枚举防反射攻击，理解最佳实践
• 297. 单例序列化问题 - 理解readResolve方法防止反序列化破坏单例
• 298. 单例破坏与反射攻击 - 掌握防御策略，理解AccessController
• 299. 容器单例 - 掌握Spring IoC容器中的单例实现
• 300. 多例模式 - 掌握EnumMap实现多例管理
• 301. 线程本地单例 - 掌握ThreadLocal实现线程级别单例
• 302. 单例测试陷阱 - 掌握单元测试中单例状态清理

3.1.2 工厂模式

• 303. 简单工厂 - 掌握静态工厂方法，理解违反开闭原则问题
• 304. 工厂方法模式 - 掌握子类决定实例化，理解扩展性优势
• 305. 抽象工厂模式 - 掌握产品族创建，理解接口依赖倒置
• 306. Spring BeanFactory - 理解工厂模式在框架中的应用
• 307. 工厂模式重构案例 - 掌握消除if-else的技巧
• 308. 配置化工厂 - 掌握动态创建策略，理解反射工厂
• 309. 泛型工厂 - 掌握类型安全工厂设计
• 310. 工厂注册表 - 掌握动态注册工厂实例
• 311. 抽象工厂扩展 - 掌握新产品族添加不影响现有代码
• 312. 工厂+反射组合 - 掌握配置文件驱动创建对象

3.1.3 建造者与原型

• 313. 建造者模式 - 掌握链式调用，理解参数过多场景
• 314. Lombok @Builder - 掌握自动生成建造者，理解自定义属性
• 315. 原型模式 - 掌握clone方法，理解深浅拷贝区别
• 316. Cloneable接口 - 理解标记接口，掌握实现细节
• 317. 序列化实现深拷贝 - 掌握替代clone的方案，理解性能对比
• 318. 原型注册表 - 掌握动态原型管理，理解原型池
• 319. 不可变对象建造 - 掌握final字段建造者设计
• 320. 验证型建造者 - 掌握建造过程中参数校验
• 321. 指导性建造者 - 掌握Director控制建造流程
• 322. 原型克隆性能 - 理解浅拷贝性能优势，掌握适用场景

3.2 结构型模式

3.2.1 代理模式

• 323. 静态代理 - 掌握手动创建代理，理解代码膨胀问题
• 324. JDK动态代理 - 掌握Proxy.newProxyInstance，理解InvocationHandler
• 325. CGLIB代理 - 掌握MethodInterceptor，理解子类继承限制
• 326. Spring AOP代理选择 - 理解JDK vs CGLIB决策机制
• 327. 代理模式应用 - 掌握事务、日志、权限等场景
• 328. ByteBuddy代理 - 掌握现代代理库使用，理解性能优势
• 329. 虚拟代理 - 掌握延迟加载大对象
• 330. 保护代理 - 掌握访问控制实现
• 331. 智能引用代理 - 掌握引用计数、锁机制
• 332. 远程代理 - 理解RPC框架中的代理实现
• 333. 缓存代理 - 掌握结果缓存实现，理解缓存失效策略

3.2.2 适配器与装饰器

• 334. 适配器模式 - 掌握接口转换，理解类适配和对象适配
• 335. 装饰器模式 - 掌握动态添加职责，理解IO流设计
• 336. Java IO装饰器链 - 理解BufferedInputStream套接设计
• 337. Spring Session装饰器 - 理解HttpServletRequest包装
• 338. 外观模式 - 掌握子系统接口简化，理解门面设计
• 339. 桥接模式 - 掌握抽象与实现分离，理解多维变化
• 340. 适配器vs装饰器 - 理解两者区别，掌握选择策略
• 341. 多层装饰器 - 掌握装饰器链顺序问题
• 342. 装饰器状态管理 - 理解装饰器与底层对象状态同步

3.2.3 组合与享元

• 343. 组合模式 - 掌握树形结构，理解统一访问接口
• 344. 菜单树实现 - 掌握递归组合，理解遍历优化
• 345. 享元模式 - 掌握对象共享，理解String常量池原理
• 346. 对象池 - 掌握连接池、线程池原理，理解池化技术
• 347. 代理+享元组合 - 掌握虚拟代理优化
• 348. 组合遍历优化 - 掌握迭代器+组合模式
• 349. 透明vs安全组合 - 理解接口设计权衡
• 350. 享元工厂 - 掌握内部/外部状态分离
• 351. 享元线程安全 - 理解享元对象不可变性要求

3.3 行为型模式

3.3.1 观察者与策略

• 352. 观察者模式 - 掌握主题-订阅者，理解EventBus实现
• 353. Spring ApplicationEvent - 掌握框架事件机制，理解@EventListener
• 354. 策略模式 - 掌握算法封装，理解消除if-else技巧
• 355. 策略+工厂组合 - 掌握动态策略选择，理解策略注册
• 356. Comparator策略应用 - 掌握排序策略，理解策略链
• 357. 线程池拒绝策略 - 理解策略模式应用，掌握4种内置策略
• 358. 观察者线程安全 - 掌握并发环境下的通知机制
• 359. 弱引用观察者 - 理解内存泄漏预防
• 360. 策略配置化 - 掌握配置文件驱动策略选择
• 361. 策略模式vs状态模式 - 理解两者区别，掌握适用场景

3.3.2 责任链与命令

• 362. 责任链模式 - 掌握请求传递，理解Filter链设计
• 363. Spring Security Filter链 - 理解安全过滤器执行顺序
• 364. Servlet Filter - 掌握Web过滤器实现，理解FilterChain
• 365. 命令模式 - 掌握请求封装，理解撤销/重做操作
• 366. 命令队列 - 掌握异步命令处理，理解日志命令
• 367. 宏命令 - 掌握命令组合，理解批量执行
• 368. 责任链终止条件 - 掌握处理成功/失败链终止
• 369. 动态责任链 - 掌握运行时组装责任链
• 370. 命令模式事务 - 理解命令回滚机制
• 371. 命令模式vs策略模式 - 理解意图区别

3.3.3 模板方法与状态

• 372. 模板方法模式 - 掌握算法骨架，理解钩子方法设计
• 373. AbstractQueuedSynchronizer - 理解JUC中的模板方法应用
• 374. 状态模式 - 掌握状态转换，理解消除条件语句
• 375. 状态机实现 - 掌握Spring Statemachine，理解状态定义
• 376. 工作流引擎 - 理解Activiti/Flowable状态管理
• 377. 状态模式重构 - 掌握订单状态管理案例
• 378. 模板方法vs策略 - 理解继承vs组合的区别
• 379. 状态转换表 - 掌握表格驱动状态机
• 380. 并发状态机 - 理解线程安全状态转换

3.3.4 迭代器与中介者

• 381. 迭代器模式 - 掌握Collection迭代，理解内部迭代器
• 382. Spliterator - 掌握Java 8分割迭代器，理解并行流
• 383. 中介者模式 - 掌握对象通信简化，理解MVC控制器
• 384. 备忘录模式 - 掌握状态保存，理解撤销实现
• 385. 访问者模式 - 掌握双重分派，理解数据结构与操作分离
• 386. 解释器模式 - 掌握语法树解析，理解SQL解析应用
• 387. 迭代器失效 - 理解ConcurrentModificationException
• 388. 访问者模式扩展 - 掌握新操作添加不影响数据结构
• 389. 备忘录压缩 - 掌握状态快照优化
• 390. 中介者模式vs观察者 - 理解集中式vs分布式通信

3.4 架构原则

3.4.1 SOLID原则

• 391. 单一职责原则（SRP） - 掌握类职责划分，理解变化来源分析
• 392. 开闭原则（OCP） - 掌握扩展开放、修改关闭，理解抽象设计
• 393. 里氏替换原则（LSP） - 理解子类替换规则，掌握契约设计
• 394. 接口隔离原则（ISP） - 掌握接口细化，理解胖接口拆分
• 395. 依赖倒置原则（DIP） - 掌握面向接口编程，理解控制反转
• 396. 组合优于继承 - 理解继承的脆弱性，掌握委托设计
• 397. 最少知识原则（LoD） - 掌握迪米特法则，理解降低耦合
• 398. SOLID综合应用 - 掌握多原则协同设计
• 399. SOLID违反识别 - 掌握代码坏味道与原则对应
• 400. 原则权衡 - 理解原则冲突时的取舍策略

3.4.2 DDD领域驱动

• 401. DDD战略设计 - 掌握限界上下文、上下文映射模式
• 402. 领域模型 - 掌握实体、值对象、聚合根设计
• 403. 仓储模式 - 掌握Repository抽象，理解集合语义
• 404. 领域事件 - 掌握事件发布订阅，理解事件溯源
• 405. 应用服务 - 掌握用例编排，理解事务边界
• 406. 六边形架构 - 掌握端口与适配器，理解内外隔离
• 407. CQRS - 掌握命令查询职责分离，理解读写模型
• 408. Event Sourcing - 掌握事件持久化，理解状态重建
• 409. 聚合设计原则 - 掌握聚合边界划分，理解一致性边界
• 410. 值对象设计 - 掌握不可变对象，理解相等性判断
• 411. 领域服务 - 掌握跨聚合业务逻辑，理解无状态设计
• 412. 反腐层 - 掌握遗留系统集成，理解模型转换
• 413. 上下文映射模式 - 掌握共享内核、客户供应商等模式
• 414. 领域事件一致性 - 掌握最终一致性实现
• 415. 测试驱动建模 - 掌握BDD与领域建模结合
• 416. DDD战术设计 - 掌握实体、值对象、领域服务、应用服务分层

3.4.3 架构风格

• 417. 分层架构 - 掌握Controller-Service-DAO分层职责
• 418. 微服务架构 - 掌握服务拆分原则，理解领域边界
• 419. 事件驱动架构 - 掌握消息解耦，理解异步通信
• 420. 服务网格 - 理解Istio架构，掌握Sidecar模式
• 421. Serverless架构 - 掌握FaaS和BaaS，理解冷启动问题
• 422. 响应式架构 - 掌握Reactor模式，理解背压机制
• 423. 整洁架构 - 掌握依赖规则，理解 concentric circles
• 424. 洋葱架构 - 掌握领域核心层，理解依赖向内
• 425. 组件化架构 - 掌握高内聚低耦合组件设计
• 426. 插件化架构 - 掌握SPI机制，理解扩展点设计
• 427. 架构演进 - 掌握单体到微服务的渐进式演进

3.5 重构技巧

3.5.1 代码坏味道

• 428. 重复代码 - 掌握Extract Method重构，理解DRY原则
• 429. 过长方法 - 掌握方法拆分策略，理解单一抽象级别
• 430. 过大类 - 掌握Extract Class重构，理解职责分离
• 431. 过长参数列表 - 掌握引入参数对象，理解数据聚类
• 432. 发散式变化 - 掌握职责分离，理解内聚性提升
• 433. 霰弹式修改 - 掌握Move Method重构，理解内聚性
• 434. 依恋情结 - 掌握方法迁移，理解数据与行为绑定
• 435. 数据泥团 - 掌握Extract Class重构，理解数据封装
• 436. 开关语句 - 掌握多态替换switch，理解策略模式
• 437. 并行继承体系 - 掌握合并继承树，理解移动方法
• 438. 冗余类 - 掌握Inline Class重构，理解内联策略
• 439. 夸夸其谈未来性 - 掌握YAGNI原则，理解过度设计

3.5.2 重构手法

• 440. Extract Method - 掌握方法提取，理解局部变量处理
• 441. Inline Method - 掌握方法内联，理解简化调用链
• 442. Move Method - 掌握方法迁移，理解依赖分析
• 443. Replace Temp with Query - 掌握临时变量替换，理解方法提取
• 444. Replace Conditional with Polymorphism - 掌握多态替换条件
• 445. Introduce Parameter Object - 掌握参数对象化，理解数据聚类
• 446. Replace Magic Number with Symbolic Constant - 掌握常量提取
• 447. Encapsulate Collection - 掌握集合封装，理解不可变视图
• 448. Extract Interface - 掌握接口提取，理解抽象设计
• 449. Safe Delete - 掌握安全删除，理解引用分析
• 450. Extract Subclass - 掌握子类提取，理解特化设计
• 451. Extract Superclass - 掌握超类提取，理解共性抽取
• 452. Collapse Hierarchy - 掌握继承树扁平化
• 453. Replace Inheritance with Delegation - 掌握委托替换继承
• 454. Replace Delegation with Inheritance - 掌握继承替换委托
• 455. Form Template Method - 掌握模板方法形成

3.5.3 重构工具与实践

• 456. IDE重构功能 - 掌握IntelliJ重构工具，理解安全重构
• 457. 重构与测试 - 掌握TDD保障重构安全，理解测试覆盖
• 458. 代码审查 - 掌握CR流程和工具，理解审查清单
• 459. 技术债务管理 - 掌握债务识别和偿还，理解债务量化
• 460. 遗留代码重构 - 掌握绞杀者模式，理解渐进式替换
• 461. 重构度量 - 掌握SonarQube指标，理解代码质量门禁
• 462. 重构案例实战 - 掌握实际项目重构经验，理解风险控制
• 463. 重构与CI集成 - 掌握自动化代码质量检查
• 464. 重构安全策略 - 掌握小步提交、频繁测试
• 465. 重构与性能 - 理解重构对性能的影响，掌握平衡策略

3.6 企业架构模式

3.6.1 数据源架构

• 466. 数据映射器 - 掌握ORM设计模式，理解对象-关系映射
• 467. 活动记录 - 理解Rails式ORM，掌握ActiveRecord模式
• 468. 表数据入口 - 掌握行级访问封装，理解SQL集中管理
• 469. 行数据入口 - 掌握单行封装，理解记录级操作
• 470. 事务脚本 - 掌握过程式业务逻辑，理解简单场景适用
• 471. 工作单元 - 掌握UoW模式，理解事务边界管理
• 472. 数据源层选择 - 掌握不同模式适用场景

3.6.2 对象-关系行为

• 473. 标识映射 - 掌握对象唯一性保证，理解一级缓存
• 474. 延迟加载 - 掌握代理延迟和集合延迟，理解N+1问题
• 475. 预加载 - 掌握EAGER加载策略，理解JOIN FETCH
• 476. 脏检查 - 掌握变更检测机制，理解快照对比
• 477. 级联操作 - 掌握级联保存和删除，理解级联策略
• 478. 乐观锁 - 掌握@Version实现，理解版本号机制
• 479. 悲观锁 - 掌握SELECT FOR UPDATE，理解锁升级
• 480. 对象图导航 - 掌握关联关系遍历，理解性能影响
• 481. 继承映射策略 - 掌握SINGLE_TABLE、JOINED、TABLE_PER_CLASS

3.6.3 并发与分布式

• 482. 两阶段提交 - 理解分布式事务，掌握XA协议
• 483. 补偿事务 - 掌握最终一致性，理解业务补偿逻辑
• 484. Saga模式 - 掌握长事务编排，理解协调器设计
• 485. CQRS实现 - 掌握读写分离，理解命令/查询模型
• 486. 事件溯源实现 - 掌握状态重建，理解事件版本化
• 487. Outbox模式 - 掌握可靠消息投递，理解事务+消息
• 488. TCC模式 - 掌握Try-Confirm-Cancel，理解柔性事务
• 489. 分布式锁 - 掌握Redis/ZooKeeper实现，理解红锁算法
• 490. 幂等性设计 - 掌握重复请求处理，理解唯一键+重试

3.6.4 架构治理

• 491. 架构决策记录 - 掌握ADR文档化，理解决策追溯
• 492. 架构适应度函数 - 掌握架构约束验证
• 493. 架构可视化 - 掌握C4模型，理解架构图分层
• 494. 架构度量 - 掌握耦合度、内聚度、复杂度度量
• 495. 架构演进策略 - 掌握渐进式演进，理解绞杀者模式
• 496. 架构评审 - 掌握ATAM评估方法，理解风险识别
• 497. 技术雷达 - 掌握技术评估框架，理解采纳/试验/评估/暂缓
• 498. 架构守护 - 掌握ArchUnit，理解架构约束代码化

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进度统计

• 领域：设计模式与架构
• 知识点总数：289项
• 已完成：0项
• 待完成：289项

实战项目建议

• 项目1：设计模式实战库 - 实现23种GoF设计模式的完整示例，包含场景说明、UML图、代码实现
• 项目2：重构演练平台 - 提供带坏味道的代码仓库，逐步重构并对比前后差异
• 项目3：DDD电商系统 - 使用领域驱动设计实现电商核心领域，包含限界上下文划分、聚合设计
• 项目4：状态机引擎 - 实现可配置的状态机引擎，支持状态转换规则定义、事件驱动

常见面试问题

• 单例模式有几种实现方式？双重检查锁定为什么要用volatile？
• 动态代理JDK和CGLIB的区别？Spring如何选择？
• 策略模式和状态模式有什么区别？
• DDD中实体和值对象的区别？聚合边界如何划分？
• 什么是代码坏味道？举出3种以上并说明重构方法
• 如何保证重构的安全性？

推荐学习资源

• 书籍：《设计模式：可复用面向对象软件的基础》《重构：改善既有代码的设计》《领域驱动设计》
• 视频：极客时间《设计模式之美》《架构实战》
• 工具：IntelliJ IDEA重构功能、ArchUnit、SonarQube

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