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1. 介绍

结构型设计模式（Structural Patterns） 主要关注类与对象的组合，以提高代码的灵活性和可维护性。这些模式帮助创建更大结构，同时保持代码的低耦合性。

结构型设计模式包括以下七种：

1. 适配器模式（Adapter）

2. 桥接模式（Bridge）

3. 组合模式（Composite）

4. 装饰器模式（Decorator）

5. 外观模式（Facade）

6. 享元模式（Flyweight）

7. 代理模式（Proxy）

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2. 适配器模式（Adapter）

目的：使接口不兼容的类能够协同工作。

实现方式：通过包装（Wrapper）转换接口。

示例（Python 实现）：

class OldSystem:def specific_request(self):return "Old System Data"class Adapter:def __init__(self, old_system):self.old_system = old_systemdef request(self):return self.old_system.specific_request()old_system = OldSystem()
adapter = Adapter(old_system)
print(adapter.request())

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3. 桥接模式（Bridge）

目的：分离抽象部分和实现部分，使它们可以独立变化。

示例：

class Implementation:def operation(self):passclass ConcreteImplementationA(Implementation):def operation(self):return "Implementation A"class Abstraction:def __init__(self, implementation):self.implementation = implementationdef operation(self):return self.implementation.operation()abstraction = Abstraction(ConcreteImplementationA())
print(abstraction.operation())

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4. 组合模式（Composite）

目的：处理树形结构，使单个对象和组合对象的使用一致。

示例：

class Component:def operation(self):passclass Leaf(Component):def operation(self):return "Leaf"class Composite(Component):def __init__(self):self.children = []def add(self, component):self.children.append(component)def operation(self):return "+".join([child.operation() for child in self.children])leaf = Leaf()
composite = Composite()
composite.add(leaf)
print(composite.operation())

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5. 装饰器模式（Decorator）

目的：动态地给对象增加额外的功能。

示例：

def decorator(func):def wrapper():print("Before Function Call")func()print("After Function Call")return wrapper@decorator
def function():print("Hello")function()

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6. 外观模式（Facade）

目的：提供一个统一的接口，简化子系统的复杂性。

示例：

class SubsystemA:def operation(self):return "SubsystemA Operation"class SubsystemB:def operation(self):return "SubsystemB Operation"class Facade:def __init__(self):self.a = SubsystemA()self.b = SubsystemB()def operation(self):return f"{self.a.operation()} + {self.b.operation()}"facade = Facade()
print(facade.operation())

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7. 享元模式（Flyweight）

目的：减少内存占用，通过共享相似对象来避免创建大量相同对象。

示例：

class Flyweight:_instances = {}@staticmethoddef get_instance(key):if key not in Flyweight._instances:Flyweight._instances[key] = Flyweight()return Flyweight._instances[key]fw1 = Flyweight.get_instance("A")
fw2 = Flyweight.get_instance("A")
print(fw1 is fw2)  # True

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8. 代理模式（Proxy）

目的：控制对象的访问，如权限控制、远程代理、虚拟代理。

示例：

class RealSubject:def request(self):return "RealSubject Request"class Proxy:def __init__(self, real_subject):self.real_subject = real_subjectdef request(self):print("Proxy: Checking Access")return self.real_subject.request()real = RealSubject()
proxy = Proxy(real)
print(proxy.request())

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9. 总结

结构型设计模式 通过合理组织类和对象，使系统更灵活、可扩展。根据不同需求，选择合适的模式：

模式	主要作用
适配器模式	连接不同接口的类
桥接模式	分离抽象和实现，提高扩展性
组合模式	处理树形结构，使单个对象和组合对象一致
装饰器模式	动态添加功能，提高灵活性
外观模式	提供统一接口，简化复杂系统调用
享元模式	共享对象，减少内存占用
代理模式	控制对象访问，如远程代理、权限管理