设计模式简要介绍
设计模式是面向对象编程中解决特定问题的标准化方案，三大类（创建型、结构型、行为型）各有其核心特点和适用场景。以下是各类模式中常用模式的特点总结：
一、创建型模式（Creational Patterns）
核心目标：控制对象的创建过程，隐藏创建细节，提高灵活性。
共同特点：封装对象创建逻辑，使客户端无需关注"如何创建"，只需关注"使用对象"。
| 模式名称 | 核心特点 | 典型应用场景 |
|---|---|---|
| 单例模式 | 确保一个类仅存在一个实例，并提供全局访问点。 | 配置管理器、日志对象、线程池（避免资源重复占用）。 |
| 工厂方法模式 | 定义创建对象的接口，由子类决定具体实例化哪个类（延迟实例化到子类）。 | 框架中的对象创建（如Spring的BeanFactory）、数据库驱动选择（MySQL/PostgreSQL）。 |
| 抽象工厂模式 | 提供一个接口，用于创建一系列相关或依赖的对象家族，无需指定具体类。 | 跨平台组件库（如不同操作系统的按钮、文本框风格统一）、数据库连接池+事务管理器组合。 |
| 建造者模式 | 将复杂对象的构建过程与表示分离，允许分步构建不同表示的对象。 | 复杂对象创建（如SQL查询构建器、StringBuilder、对象序列化）。 |
| 原型模式 | 通过复制现有对象创建新对象，避免重复初始化开销。 | 大对象复制（如缓存中的对象克隆）、多线程场景下的对象隔离（每个线程一个原型副本）。 |
二、结构型模式（Structural Patterns）
核心目标：处理类或对象的组合关系，实现更灵活的结构。
共同特点：通过继承或组合将不同类/对象组织成更强大的结构，同时保持松耦合。
| 模式名称 | 核心特点 | 典型应用场景 |
|---|---|---|
| 适配器模式 | 将一个类的接口转换为客户端期望的另一个接口，解决兼容性问题。 | 新旧系统集成（如Java的InputStreamReader将字节流适配为字符流）、第三方库接口适配。 |
| 装饰器模式 | 动态地给对象添加额外职责，不改变原有类结构（比继承更灵活）。 | 功能增强（如Java IO的BufferedReader装饰InputStream、Spring的AOP增强方法）。 |
| 代理模式 | 为对象提供代理层，控制对原对象的访问（如权限控制、延迟加载）。 | 远程代理（RPC调用）、虚拟代理（大图片延迟加载）、保护代理（权限校验）。 |
| 桥接模式 | 将抽象与实现分离，使两者可独立变化（解决多维度变化导致的类爆炸）。 | 跨平台组件（如形状-颜色组合：圆形/方形与红/蓝独立变化）、消息发送（内容-渠道分离）。 |
| 组合模式 | 将对象组合成树形结构，使单个对象和组合对象的使用方式一致。 | 树形结构操作（如文件系统目录、组织架构树、XML节点解析）。 |
| 外观模式 | 为复杂系统提供统一入口（简化接口），隐藏内部复杂性。 | 框架对外接口（如JDBC的DriverManager封装底层数据库细节）、子系统集成。 |
| 享元模式 | 复用大量细粒度对象（共享内部状态），减少内存占用。 | 池化技术（线程池、连接池）、常量池（String常量池）、游戏中的重复角色模型。 |
三、行为型模式（Behavioral Patterns）
核心目标：处理对象间的交互与职责分配，实现松耦合的通信。
共同特点：关注对象行为的协作，通过模式规范交互方式，提高可扩展性。
| 模式名称 | 核心特点 | 典型应用场景 |
|---|---|---|
| 策略模式 | 定义一系列算法，封装每个算法并使它们可互换（客户端动态选择算法）。 | 支付方式选择（信用卡/支付宝）、排序算法切换、折扣策略（满减/打折）。 |
| 观察者模式 | 定义一对多依赖关系，当对象状态变化时，所有依赖者自动收到通知。 | 事件监听（GUI按钮点击）、消息订阅（发布-订阅模式）、状态同步（缓存更新通知）。 |
| 模板方法模式 | 定义算法骨架，将步骤延迟到子类实现（固定流程，灵活实现细节）。 | 框架模板（如Spring的JdbcTemplate固定数据库操作流程）、生命周期方法（初始化-执行-销毁）。 |
| 迭代器模式 | 提供一种方法遍历聚合对象，无需暴露内部结构（统一遍历接口）。 | 集合遍历（Java的Iterator接口）、数据库结果集遍历、自定义容器遍历。 |
| 命令模式 | 将请求封装为对象，使请求可参数化、队列化或记录日志（解耦请求者与执行者）。 | 命令队列（任务调度）、撤销操作（如文本编辑器的Ctrl+Z）、事件总线。 |
| 责任链模式 | 将请求的处理者连成链，请求沿链传递，直到被处理（解耦请求与处理）。 | 权限校验链（多层级审批）、日志过滤链（按级别过滤）、异常处理链。 |
| 状态模式 | 允许对象在内部状态变化时改变行为，使对象看起来像修改了类。 | 状态机（订单状态：待支付→已支付→已发货）、游戏角色状态（ idle→attack→defense）。 |
| 访问者模式 | 分离对象数据结构与操作，使操作可独立扩展（为不同元素添加新操作）。 | 复杂对象结构的多维度操作（如报表生成：同一数据生成不同格式报表）、AST语法树解析。 |
总结：设计模式的核心价值
- 标准化沟通：提供通用术语（如"单例"、“观察者”），使团队协作更高效。
- 解耦与灵活：通过封装、继承、组合等技巧，降低代码耦合度，提高可扩展性。
- 经验复用：将前人解决问题的经验抽象为模式，避免重复造轮子。
使用设计模式的关键是"理解场景而非死记实现"——过度设计（为用模式而用模式）反而会增加复杂性，应根据实际问题选择合适的模式。