设计模式概述

1 概念

设计模式是解决软件设计中常见问题的可复用方案，提供了一套经过验证的代码结构和交互方式。它们不直接转化为代码，而是描述如何组织类和对象以应对特定场景。

2 分类

设计模式通常分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。

创建型	结构型	行为型
工厂方法模式	适配器模式	策略模式
抽象工厂模式	装饰器模式	观察者模式
单例模式	代理模式	命令模式
建造者模式	外观模式	模版方法模式
原型模式	桥接模式	状态模式
	组合模式	责任链模式
	享元模式	中介者模式
		迭代器模式
		访问者模式
		备忘录模式
		解释器模式

2.1 创建型模式

这类模式关注对象的创建机制，旨在以更灵活的方式创建对象，避免直接使用new关键字。

• 工厂方法模式 （Factory Method）

  • 提供了一种延迟创建类的方法， 定义一个创建对象的接口，但由子类决定实例化哪个类。
  • 适用于需要生成复杂对象或对象创建过程需要封装的情况。

• 抽象工厂模式 （Abstract Factory）

  • 提供一个接口用于创建相关或依赖对象的家族，而无需指定具体类。
  • 适用于需要一组协同工作的对象，解决复杂系统中对象创建的问题。

• 单例模式 （Singleton）

  • 确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
  • 适用于需要控制资源访问或共享状态的场景。

• 建造者模式 （Builder）

  • 将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
  • 适用于对象构造过程复杂或需要分步构建的场景。

• 原型模式 （Prototype）

  • 通过复制现有对象来创建新对象，而不是通过new。
  • 适用于对象创建成本较高或需要动态配置对象的场景。

2.2 结构型模式

这类模式关注类和对象的组合方式，旨在通过继承或组合实现更灵活的结构。

• 适配器模式 （Adapter）

  • 将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口。
  • 适用于需要复用现有类但其接口不匹配的情况。

• 装饰器模式 （Decorator）

  • 动态地给对象添加额外的职责，比继承更灵活。
  • 适用于需要扩展功能但不想修改原有代码的场景。

• 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。
  • 适用于需要延迟加载、访问控制或日志记录的场景。

• 外观模式 （Facade）

  • 提供一个统一的接口来访问子系统中的多个接口。
  • 适用于简化复杂系统的调用。

• 桥接模式 （Bridge）

  • 将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。
  • 适用于需要多维度扩展的场景。

• 组合模式 （Composite）

  • 将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。
  • 适用于需要统一处理单个对象和组合对象的情况。

• 享元模式 （Flyweight）

  • 通过共享技术高效地支持大量细粒度对象。
  • 适用于需要减少内存开销的场景。

2.3 行为型模式

这类模式关注对象之间的交互和职责分配，旨在实现更灵活的通信方式。

• 策略模式 （Strategy）

  • 定义一系列算法，封装每个算法并使它们可以互相替换。
  • 适用于需要在运行时动态选择算法的场景。

• 观察者模式 （Observer）

  • 定义对象间的一对多依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会得到通知。
  • 适用于事件驱动的系统。

• 命令模式 （Command）

  • 将请求封装为对象，从而支持请求的排队、记录或撤销。
  • 适用于需要解耦发送者和接收者的场景。

• 模板方法模式 （Template Method）

  • 定义一个操作中的算法骨架，将某些步骤延迟到子类中实现。
  • 适用于需要固定流程但允许部分步骤灵活变化的场景。

• 状态模式 （State）

  • 允许对象在其内部状态改变时改变它的行为。
  • 适用于对象行为依赖于状态的场景。

• 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。
  • 适用于需要动态指定处理对象的场景。

• 中介者模式 （Mediator）

  • 定义一个中介对象来封装一系列对象之间的交互。
  • 适用于需要减少对象间直接耦合的场景。

• 迭代器模式 （**lterator **）

  • 提供一种方法顺序访问聚合对象中的各个元素，而不暴露其内部表示。
  • 适用于需要统一遍历不同结构的场景。

• 访问者模式 （Visitor）

  • 将算法与对象结构分离，使得可以在不修改对象结构的情况下添加新的操作。
  • 适用于需要频繁添加新操作的场景。

• 备忘录模式 （Memento）

  • 在不破坏封装性的前提下捕获并保存对象的内部状态，以便后续恢复。
  • 适用于需要撤销或回滚的场景。

• 解释器模式 （Interpreter）

  • 定义语言的文法表示，并提供一个解释器来处理这种语言。
  • 适用于需要解析特定语法规则的场景。