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通俗版23种设计模式解析

一、创建型模式（造物主的智慧）

1. 单例模式

   • 核心：全局唯一实例（像公司CEO）
   • 场景：配置管理器、数据库连接池

   // C# 实现
   public class ConfigManager {private static ConfigManager _instance = new ConfigManager();public static ConfigManager Instance => _instance;private ConfigManager() { } // 封锁new操作
   }
   

2. 工厂方法

   • 核心：子类决定创建哪种对象（像汽车4S店）
   • 场景：支付方式选择（支付宝/微信）

   // Java 实现
   interface Payment { void pay(); }
   class Alipay implements Payment { /*...*/ }
   class PaymentFactory {public Payment createPayment(String type) {if("alipay".equals(type)) return new Alipay();else throw new IllegalArgumentException();}
   }
   

3. 抽象工厂

   • 核心：创建产品家族（像宜家成套家具）
   • 场景：跨平台UI组件库

   // C# 实现
   interface IButton { void Render(); }
   class WinButton : IButton { public void Render() => Console.WriteLine("Windows按钮"); }
   interface IUIFactory { IButton CreateButton(); }
   class WinFactory : IUIFactory { public IButton CreateButton() => new WinButton(); }
   

4. 建造者

   • 核心：分步组装复杂对象（像乐高拼装）
   • 场景：构造HTTP请求

   // Java 实现
   class HttpRequest {private String method;public static class Builder {private HttpRequest request = new HttpRequest();public Builder setMethod(String m) { request.method = m; return this; }public HttpRequest build() { return request; }}
   }
   // 使用：new HttpRequest.Builder().setMethod("GET").build();
   

5. 原型模式

   • 核心：克隆现有对象（像复印机）
   • 场景：游戏敌人复制

   // C# 实现
   class Enemy : ICloneable {public string Type { get; set; }public object Clone() => this.MemberwiseClone(); // 浅拷贝
   }
   

二、结构型模式（组装的奥秘）

6. 适配器

   • 核心：接口转换器（像电源转接头）
   • 场景：旧日志系统兼容

   // Java 实现
   interface NewLogger { void log(String msg); }
   class LegacyLogger { void writeLog(String s) { /*...*/ } }
   class LoggerAdapter implements NewLogger {private LegacyLogger adaptee = new LegacyLogger();public void log(String msg) { adaptee.writeLog(msg); }
   }
   

7. 桥接模式

   • 核心：抽象与实现解耦（像遥控器控制电视）
   • 场景：跨平台图形渲染

   // C# 实现
   interface IRenderer { void DrawCircle(); }
   class VectorRenderer : IRenderer { /*...*/ }
   abstract class Shape {protected IRenderer renderer;protected Shape(IRenderer r) => renderer = r;public abstract void Draw();
   }
   class Circle : Shape {public Circle(IRenderer r) : base(r) { }public override void Draw() => renderer.DrawCircle();
   }
   

8. 组合模式

   • 核心：树形结构处理（像文件系统）
   • 场景：组织架构管理

   // Java 实现
   interface Component { void display(); }
   class Employee implements Component { public void display() { /*...*/ } }
   class Department implements Component {private List<Component> children = new ArrayList<>();public void add(Component c) { children.add(c); }public void display() { children.forEach(Component::display); }
   }
   

9. 装饰器

   • 核心：动态添加功能（像给手机贴膜）
   • 场景：数据流加密压缩

   // C# 实现
   interface IStream { void Write(string data); }
   class FileStream : IStream { /*...*/ }
   class CryptoStream : IStream {private IStream _inner;public CryptoStream(IStream inner) => _inner = inner;public void Write(string data) {string encrypted = Encrypt(data);_inner.Write(encrypted);}
   }
   

10. 外观模式

    • 核心：复杂系统统一入口（像酒店前台）
    • 场景：一键启动计算机

    // Java 实现
    class CPU { void start() { /*...*/ } }
    class Memory { void load() { /*...*/ } }
    class ComputerFacade {private CPU cpu = new CPU();private Memory memory = new Memory();public void boot() { cpu.start(); memory.load(); }
    }
    

三、行为型模式（协作的艺术）

11. 观察者模式

    • 核心：状态变化通知（像微信公众号）
    • 场景：股票价格提醒

    // C# 实现
    class Stock {private List<IObserver> _observers = new List<IObserver>();public void AddObserver(IObserver o) => _observers.Add(o);public void PriceChanged() {foreach(var o in _observers) o.Update();}
    }
    

12. 策略模式

    • 核心：算法自由切换（像出行导航策略）
    • 场景：排序算法选择

    // Java 实现
    interface SortStrategy { void sort(int[] arr); }
    class QuickSort implements SortStrategy { /*...*/ }
    class Context {private SortStrategy strategy;public void setStrategy(SortStrategy s) { strategy = s; }public void executeSort(int[] arr) { strategy.sort(arr); }
    }
    

13. 命令模式

    • 核心：封装操作为对象（像餐厅点菜单）
    • 场景：撤销/重做功能

    // C# 实现
    interface ICommand { void Execute(); void Undo(); }
    class AddTextCommand : ICommand {private Document _doc;private string _text;public void Execute() => _doc.AddText(_text);public void Undo() => _doc.RemoveText(_text.Length);
    }
    

14. 状态模式

    • 核心：行为随状态改变（像红绿灯）
    • 场景：订单状态流转

    // Java 实现
    interface OrderState { void cancel(); }
    class ShippedState implements OrderState {public void cancel() { System.out.println("已发货订单无法取消"); }
    }
    class Order {private OrderState state;public void setState(OrderState s) { state = s; }public void cancel() { state.cancel(); }
    }
    

四、其他关键模式

15. 责任链：请求传递链（像审批流程）
16. 迭代器：统一遍历方式（像遥控器换台）
17. 中介者：集中调度（像机场控制塔）
18. 备忘录：状态快照（像游戏存档）
19. 访问者：动态添加操作（像税务稽查员）
20. 模板方法：算法骨架（像咖啡制作流程）
21. 解释器：语法解析（像SQL解析器）
22. 享元：对象复用（像字符共享池）
23. 代理：控制访问（像房产中介）

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模式选择速查表

问题类型	推荐模式
全局访问点	单例模式
灵活创建对象	工厂方法/抽象工厂
分步构建复杂对象	建造者模式
接口不兼容	适配器模式
多维度扩展	桥接模式
树形结构处理	组合模式
动态添加功能	装饰器模式
简化复杂系统	外观模式
状态驱动行为	状态模式
算法自由切换	策略模式
事件通知机制	观察者模式
操作封装	命令模式

黄金法则：

1. 优先组合而非继承
2. 面向接口编程
3. 高内聚低耦合
4. 对修改关闭，对扩展开放（开闭原则）

实际案例：电商系统典型模式组合

• 支付模块：策略模式+工厂方法
• 订单管理：状态模式+观察者模式
• 商品展示：装饰器模式（价格修饰）
• 权限控制：代理模式
• 日志系统：责任链模式+适配器模式