深度解析23种设计模式及其类图关系

"23种设计模式类图" 设计模式是软件工程中经过长期实践总结出的通用解决方案，它们是解决特定问题的模板，可以在不同的场景下重复使用。类图是UML（统一建模语言）中的一种图形表示，用于描绘类与类之间的关系。本资料详细阐述了23种设计模式，并通过类图展示了它们之间的相互联系。 1. **创造型模式**： - **工厂方法模式**：定义一个创建对象的接口，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。 - **抽象工厂方法模式**：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。 - **建造者模式**：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。 - **单例模式**：保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。 - **原型模式**：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这个原型来创建新的对象。 2. **结构型模式**： - **适配器模式**：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。适配器使原本不兼容的类可以一起工作。 - **桥接模式**：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。 - **组合模式**：允许你将对象组合成树形结构来表现“整体/部分”层次结构。 - **装饰模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责。如果要扩展的对象很难改变，但又要对它进行扩展，可以使用装饰模式。 - **外观模式**：为子系统提供一个一致的接口，使得这些子系统更容易被使用。 - **享元模式**：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。 - **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。 3. **行为型模式**： - **责任链模式**：将请求沿着处理者链进行传递，直到有对象处理请求为止。 - **命令模式**：将请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。 - **解析器模式**：定义一个表达式语言的文法，并提供一个解释器。 - **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。 - **中介者模式**：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。 - **备忘录模式**：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，以便以后恢复对象的状态。 - **观察者模式**：定义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被自动更新。 - **状态模式**：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。 - **策略模式**：定义一系列的算法，并将每一个算法封装起来，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。 - **模板方法模式**：在一个方法中定义一个算法的框架，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。 - **访问者模式**：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 这些设计模式是软件开发中的宝贵工具，它们提供了一种标准的方法来解决常见的设计问题，有助于提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。理解并熟练运用这些模式，能帮助开发者设计出更优雅、更灵活的系统。