设计模式综览:23种经典模式解析
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更新于2024-08-19
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"经典的23种设计模式"
设计模式是软件开发中的一种通用解决方案,它们是针对常见问题的经过验证和标准化的最佳实践。这些模式来自于实际项目中的经验总结,旨在提高代码的可读性、可维护性和可重用性。设计模式分为三大类:创建型、结构型和行为型。
创建型设计模式关注对象的创建,它们提供了一种方式来封装创建对象的过程,使得代码在不知道具体类的情况下能够创建对象。其中包括:
1. 工厂方法(Factory Method):定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
2. 抽象工厂(Abstract Factory):提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们的具体类。
3. 生成器(Builder):将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。
4. 原型(Prototype):通过复制已有对象来创建新对象,而不是创建新的实例。
5. 单例(Singleton):确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
结构型设计模式关注如何将类和对象组合成更大的结构,同时保持它们的松耦合。包括:
1. 适配器(Adapter):将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。适配器使得原本因接口不兼容而无法一起工作的类能够协同工作。
2. 桥接(Bridge):将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立变化。
3. 组合(Composite):将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得客户端可以一致地对待单个对象和组合对象。
4. 装饰(Decorator):动态地给一个对象添加一些额外的职责,可以提供一种灵活的替代继承的方案。
5. 外观(Facade):为子系统提供一个统一的接口,使得子系统的复杂性对客户端隐藏。
6. 享元(Flyweight):减少创建对象的数量,从而节省内存,通过共享技术支持大量细粒度的对象。
7. 代理(Proxy):为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
行为型设计模式主要关注对象之间的责任分配和交互。包括:
1. 责任链(Chain of Responsibility):避免将请求的发送者和接收者耦合在一起,让多个对象都有可能处理请求。
2. 命令(Command):将请求封装为一个对象,以便使用不同的请求、队列请求或支持可撤销的操作。
3. 迭代器(Iterator):提供一种方法顺序访问聚合对象的元素,而又不暴露其底层表示。
4. 中介者(Mediator):定义了对象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会得到通知并自动更新。
5. 备忘录(Memento):在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,以便以后恢复对象。
6. 观察者(Observer):定义对象之间的一对多依赖关系,当一个对象状态改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
7. 状态(State):允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,看起来像改变了它的类。
8. 策略(Strategy):定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可以互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。
9. 访问者(Visitor):表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它可以在不改变各元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
学习设计模式有助于提升软件设计的效率和质量,理解这些模式可以帮助开发者更好地应对复杂问题,设计出更加灵活、可扩展和易于维护的系统。设计模式并非银弹,但它们是软件工程领域的重要工具,是经验丰富的开发者留给新手的宝贵财富。
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慕栗子
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