深入理解设计模式:23种经典范式解析

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"本书详细介绍了23种设计模式,涵盖了创建型、结构型和行为型三大类别,包括单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式、适配器模式、代理模式、门面模式、组合模式、装饰器模式、桥接模式、享元模式、命令模式、观察者模式、迭代器模式、模板方法模式等。" 设计模式是软件工程中的一种最佳实践,是解决常见问题的经验总结,它们提供了在特定上下文中高效、可维护的解决方案。下面是对这些模式的详细解释: 1. **单例模式** - 保证一个类只有一个实例,常用于管理共享资源,例如数据库连接或线程池。单例模式通常通过私有构造函数和静态方法来实现。 2. **工厂模式** - 提供一个接口来创建对象,但让子类决定实例化哪个类。这使得代码可以独立于具体的产品实现。 3. **抽象工厂模式** - 在工厂模式的基础上更进一步,允许创建相关对象族的族,而不必指定其具体类。 4. **建造者模式** - 将复杂的对象构建过程分解为一系列简单的步骤,使得构建过程可以独立于对象的表示。 5. **原型模式** - 通过复制已有对象来创建新对象,避免了直接构造新对象的复杂性,特别是当对象创建成本较高时。 6. **适配器模式** - 使不兼容的接口能够协同工作,通过包装一个类以适应另一个接口。 7. **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,常用于权限控制、远程调用或延迟加载。 8. **门面模式** - 为子系统提供一个统一的接口,简化客户端与其交互。它降低了系统的复杂性并减少了依赖关系。 9. **组合模式** - 允许将对象组织成树形结构,以表示部分-整体层次结构。客户端可以统一处理单个对象和组合对象。 10. **装饰器模式** - 动态地给对象添加一些额外的职责,允许扩展功能而不修改对象本身。 11. **桥接模式** - 分离抽象部分和其实现部分,使得它们可以独立变化,提高了系统的灵活性。 12. **享元模式** - 为了减少内存消耗,通过共享大量相似对象,仅存储必要的状态,通常用于优化大量小对象的场景。 13. **命令模式** - 将请求封装为一个对象,使得可以使用不同的请求、队列请求、记录请求日志、支持撤销操作等。 14. **观察者模式** - 定义对象间的一对多依赖关系,当一个对象的状态改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 15. **迭代器模式** - 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。Java的集合框架已经内置了迭代器支持。 16. **模板方法模式** - 定义一个操作中的算法骨架,而将一些步骤延迟到子类中,使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 以上设计模式都是为了提高代码的可复用性、可读性和可维护性,它们在实际开发中有着广泛的应用。理解并熟练运用这些模式,能够提升软件设计的质量和效率。