6 个典型的 Java 设计模式应用场景问题

单例模式（Singleton）

场景：

在一个Web服务中，数据库连接池应当在整个应用生命周期中只创建一次，以减少资源消耗和提升性能。使用单例模式确保数据库连接池的唯一实例。

代码实现：

import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;

public class DatabaseConnectionPool {
   
    private static volatile DatabaseConnectionPool instance;

    private DatabaseConnectionPool() throws SQLException {
   
        // 初始化数据库连接池（省略具体实现）
    }

    public static DatabaseConnectionPool getInstance() throws SQLException {
   
        if (instance == null) {
   
            synchronized (DatabaseConnectionPool.class) {
   
                if (instance == null) {
   
                    instance = new DatabaseConnectionPool();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    public Connection getConnection() {
   
        // 返回连接池中的连接（省略具体实现）
        return null;
    }
}

// 使用示例
try {
   
    DatabaseConnectionPool pool1 = DatabaseConnectionPool.getInstance();
    DatabaseConnectionPool pool2 = DatabaseConnectionPool.getInstance();

    assert pool1 == pool2;
} catch (SQLException e) {
   
    e.printStackTrace();
}

观察者模式（Observer）

场景：

一个天气预报系统需要实时通知订阅用户最新的天气变化。使用观察者模式实现发布-订阅机制，使得天气服务端（Subject）能自动通知所有注册的观察者（Observer）>

代码实现：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

interface Observer {
   
    void update(WeatherData weatherData);
}

interface Subject {
   
    void registerObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

class WeatherData implements Subject {
   
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
   
        observers.add