在Java開發中，設計模式是解決常見問題的可復用方案。代理模式、單例模式和工廠模式是三種常用且重要的設計模式，它們各自解決不同類型的問題，并在實際開發中廣泛應用。

代理模式（Proxy Pattern）

代理模式為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問。代理對象在客戶端和目標對象之間起到中介作用，可以增加額外的功能邏輯。

代理模式的主要類型：

1. 靜態代理：在編譯時就已經確定代理關系
2. 動態代理：在運行時動態生成代理類

代理模式的應用場景：

• 遠程代理：為位于不同地址空間的對象提供本地代表
• 虛擬代理：延遲創建開銷很大的對象
• 保護代理：控制對原始對象的訪問權限
• 智能引用代理：在對象被引用時執行額外的操作

單例模式（Singleton Pattern）

單例模式確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點。

單例模式的實現方式：

1. 餓漢式：在類加載時就創建實例
2. 懶漢式：在第一次使用時才創建實例
3. 雙重檢查鎖定：結合懶漢式的優點并保證線程安全
4. 靜態內部類：利用類加載機制保證線程安全
5. 枚舉：最簡潔安全的實現方式

單例模式的應用場景：

• 需要頻繁創建和銷毀的對象
• 創建對象時耗時過多或耗資源過多
• 經常使用的工具類對象
• 頻繁訪問數據庫或文件的對象

工廠模式（Factory Pattern）

工廠模式定義一個創建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類。工廠方法使一個類的實例化延遲到其子類。

工廠模式的主要類型：

1. 簡單工廠模式：通過一個工廠類根據參數創建不同對象
2. 工廠方法模式：定義一個創建對象的接口，讓子類決定實例化哪個類
3. 抽象工廠模式：提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口

工廠模式的應用場景：

• 無法預知需要創建哪種類的實例
• 系統不應依賴于產品類實例如何被創建、組合和表達的細節
• 需要為創建對象提供靈活的擴展機制

三種模式的比較與結合使用

在實際項目中，這三種模式經常結合使用：

• 工廠模式可以創建單例對象
• 代理模式可以代理由工廠創建的對象
• 單例模式可以應用于工廠類本身

理解并熟練運用這些設計模式，能夠幫助我們編寫出更加靈活、可維護和可擴展的代碼，提高軟件開發的質量和效率。