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常见的设计模式

创建型模式

结构型模式

行为型模式

总结

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设计模式（Design Pattern）是一些被认为是最佳实践的面向对象编程经验的总结，它们提供了解决特定场景问题的可复用方案。设计模式可以加速开发过程并提高代码质量和可读性，并且是面向对象设计中不可或缺的重要组成部分。

设计模式通常涉及到三个主要元素：类、对象和交互。这些元素被用来解决在软件开发中经常遇到的复杂性问题，包括扩展性、灵活性、可维护性、可重用性等等。

常见的设计模式

 

下面列出了一些常见的设计模式：

创建型模式（Creational Pattern）

创建型模式提供了一种创建对象的方式，从而尽量减少与对象创建相关的问题。这些模式涉及到将对象实例化的过程，并试图将其封装在一个单独的包装器对象中。

• 工厂模式（Factory pattern）：工厂方法模式定义了一个接口或抽象类来创建对象，但让子类决定将哪个类实例化。这样就避免了直接使用 new 关键字来实例化对象，从而让代码更加灵活和可扩展。
• 抽象工厂模式（Abstract Factory pattern）：抽象工厂模式通过提供一个接口，使得客户端不必关心每个对象的创建细节，而只需要知道它们属于同一个工厂即可。抽象工厂模式通常用于创建多个相互依赖的对象系列。
• 单例模式（Singleton pattern）：单例模式确保一个类仅有一个实例，并提供全局访问点。单例模式通常被用来控制资源访问、日志文件管理等系统级别的服务。
• 建造者模式（Builder pattern）：建造者模式将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。该模式通常用于需要创建多种类型、结构相似但属性不同的对象时。
• 原型模式（Prototype pattern）：原型模式通过复制现有对象来创建新的对象实例，从而避免了在每次创建对象时的代价较高的初始化操作。

创建型模式主要关注于对象的创建过程，通过封装和抽象化的方式来解耦对象的创建和使用。

结构型模式（Structural Pattern）

结构模式关注对象之间的组合或组织方式，以实现更大范围的功能并提供可扩展性和灵活性。

• 适配器模式（Adapter pattern）：适配器模式将一个接口转换成客户端所期望的另一种接口，从而使得原本不兼容的类可以合作无间。
• 桥接模式（Bridge pattern）：桥接模式通过将抽象部分与实现部分分离，让它们可以独立地变化。该模式通常用于需要支持多种平台、数据库等不同类型的变化时。
• 组合模式（Composite pattern）：组合模式将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，并让客户端统一对待单个对象和对象组合。
• 装饰者模式（Decorator pattern）：装饰者模式动态地为对象添加新的功能，通过使用一系列装饰器来透明地修改对象的行为。
• 外观模式（Facade pattern）：外观模式提供了一个简化的接口，以便客户端可以更容易地使用复杂的子系统。
• 享元模式（Flyweight pattern）：享元模式通过共享大量细粒度对象，以达到减少内存使用和提高性能的目的。
• 代理模式（Proxy pattern）：代理模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。代理是一个包装器或代理对象，它可以在不改变原始对象的情况下控制其访问。

结构型模式关注于对象之间的组织方式，包括如何将对象组合在一起以形成更大的结构，并提供了可扩展性和灵活性。

行为型模式（Behavioral Pattern）

行为型模式是一类用于协调对象之间通信和控制对象交互的设计模式。这些模式强调对象间的交互和职责分配，以实现更好的灵活性和可扩展性。

• 职责链模式（Chain of responsibility pattern）：职责链模式将请求沿着一个处理链传递，直到能够处理该请求的对象被找到。通过使用职责链模式，可以避免发送者和接收者之间的耦合关系。
• 命令模式（Command pattern）：命令模式将请求封装成一个对象，从而使得请求可以像对象一样被传递、存储和调用。通过使用命令模式，可以在不同的请求发起者和请求接收者之间解耦。
• 解释器模式（Interpreter pattern）：解释器模式定义了一种语言和它的文法，并使用该语言来解释和执行特定的操作。通常情况下，该模式用于编写编译器或解释器的设计。
• 迭代器模式（Iterator pattern）：迭代器模式提供一种顺序访问集合对象中各个元素的方法，而又不暴露该集合对象的内部表示。通过使用迭代器模式，可以将职责分配给多个类，从而实现更好的灵活性和可扩展性。
• 中介者模式（Mediator pattern）：中介者模式定义了一个对象，用来封装一组对象之间的交互方式。通过使用中介者模式，可以减少对象之间的直接耦合关系，并降低系统的复杂度。
• 备忘录模式（Memento pattern）：备忘录模式提供了一种无需破坏封装的方式，让对象的状态可以被保存和恢复。通过使用备忘录模式，可以在不影响对象本身的前提下，对其状态进行操作。
• 观察者模式（Observer pattern）：观察者模式定义了对象之间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都将得到通知并自动更新。
• 状态模式（State pattern）：状态模式允许对象在其内部状态发生改变时改变其行为。通过使用状态模式，可以将复杂的、与状态相关的条件语句重构为具有明确状态变量的对象。
• 策略模式（Strategy pattern）：策略模式允许程序动态地改变算法或策略，而无需改变调用方的代码。通过使用策略模式，可以使对象在运行时选择算法，从而提高程序的灵活性和可扩展性。
• 模板方法模式（Template method pattern）：模板方法模式定义了一种算法框架，在其中某些步骤由子类实现。通过使用模板方法模式，可以减少重复的代码，并且允许子类根据需要改变算法中的某些步骤。
• 访问者模式（Visitor pattern）：访问者模式允许程序为不同类型的对象定义一个新的操作，而无需更改这些对象的类或接口。通过使用访问者模式，可以将数据结构与对其上执行的操作分离开来。

行为型模式关注于对象之间的交互和通信方式，它们描述了如何在不同种类的对象之间传递消息、协调工作以及管理状态转换等问题。

总结

设计模式在软件开发中扮演着非常重要的角色。

1. 提高代码质量和可读性 设计模式可以帮助开发人员遵循面向对象编程的最佳实践，从而提高代码质量和可读性。采用设计模式可以使代码更加模块化、易于测试和维护。

2. 增加复用性和灵活性 设计模式可以提供可复用的解决方案，避免开发人员在每个项目中都重新发明轮子。此外，它们还为开发人员提供了一种灵活的方式来对变化做出响应，从而增加了软件系统的灵活性和扩展性。

3. 促进团队协作 设计模式提供了一个共同的词汇和架构，使得整个团队可以更好地理解和交流彼此之间的想法和代码。这种统一的视角和语言有助于提高团队整体的效率和合作力。

4. 节约时间和成本 使用设计模式可以大大节约开发时间和成本。由于设计模式是被广泛接受并经过验证的最佳实践，因此它们已经过多次实践，可以使开发人员快速找到适当的解决方案并快速实现软件系统。