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软件设计模式

news 来源：原创 2025/5/9 5:11:07

创建型模式（Creational Patterns）

关注对象的创建机制，提高代码的灵活性和可复用性。

单例模式（Singleton）
确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
示例：数据库连接池、日志系统。
工厂方法模式（Factory Method）
定义创建对象的接口，但由子类决定实例化哪个类。
示例：不同品牌的汽车工厂生产各自的汽车。
抽象工厂模式（Abstract Factory）
创建相关或依赖对象的家族，而无需指定具体类。
示例：跨平台的 UI 组件库（如 Windows/Mac 的按钮和文本框）。
建造者模式（Builder）
分步骤构建复杂对象，分离构造过程和表示。
示例：构造一个包含多种部件的复杂对象（如电脑组装）。
原型模式（Prototype）
通过复制现有对象来创建新对象，避免重复初始化。
示例：克隆一个配置好的对象（如游戏中的敌人复制）。

2. 结构型模式（Structural Patterns）

关注类和对象的组合，形成更大的结构。

适配器模式（Adapter）
将不兼容的接口转换为可兼容的接口。
示例：将旧系统的 API 适配到新系统。
装饰器模式（Decorator）
动态地为对象添加额外职责，避免子类爆炸。
示例：为咖啡添加糖、牛奶等配料。
代理模式（Proxy）
为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
示例：虚拟代理（延迟加载图片）、保护代理（权限控制）。
外观模式（Facade）
提供统一的接口来简化子系统复杂性。
示例：一键启动电脑（封装了CPU、内存、硬盘等启动过程）。
桥接模式（Bridge）
将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。
示例：不同形状（圆形、方形）和颜色（红、蓝）的组合。
组合模式（Composite）
将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”层次。
示例：文件系统中的文件夹和文件。
享元模式（Flyweight）
通过共享技术高效地支持大量细粒度对象。
示例：游戏中的重复粒子（如树木、子弹）。

3. 行为型模式（Behavioral Patterns）

关注对象之间的通信和职责分配。

策略模式（Strategy）
定义一系列算法，封装它们并使它们可互换。
示例：排序算法（快速排序、冒泡排序）的动态切换。
观察者模式（Observer）
定义对象间的一对多依赖，当一个对象状态改变时，所有依赖者自动更新。
示例：事件监听系统、消息订阅。
命令模式（Command）
将请求封装为对象，支持请求的排队、日志或撤销。
示例：遥控器按钮绑定不同命令。
模板方法模式（Template Method）
定义算法的骨架，将某些步骤延迟到子类实现。
示例：冲泡饮料的固定流程（咖啡 vs 茶）。
迭代器模式（Iterator）
提供一种方法顺序访问聚合对象的元素，而不暴露其内部表示。
示例：遍历集合（列表、树等）。
状态模式（State）
允许对象在内部状态改变时改变其行为。
示例：电梯的不同状态（运行、停止、故障）。
责任链模式（Chain of Responsibility）
将请求的发送者和接收者解耦，使多个对象都有机会处理请求。
示例：审批流程（经理→总监→CEO）。
中介者模式（Mediator）
用一个中介对象封装一系列对象的交互。
示例：聊天室中的消息中转。
访问者模式（Visitor）
在不修改类的前提下为类添加新的操作。
示例：对文档结构（HTML DOM）的统计分析。
备忘录模式（Memento）
捕获并外部化对象的内部状态以便后续恢复。
示例：游戏存档。
解释器模式（Interpreter）
定义语言的文法，并解释执行。
示例：正则表达式解析、SQL 解释。