设计模式是软件开发中一种重要的实践方法论,它为解决常见的软件设计问题提供了可复用的解决方案。模式15:命令模式属于行为型模式,这类模式关注的是对象之间的交互和通信方式。在软件系统设计特别是面向对象编程中,设计模式被广泛应用于提升代码的可读性、可靠性和复用性,它们被视为软件工程的基石。
设计模式的总共有23种,按照功能和应用场景可以分为三大类:
1. **创建型模式**:
- **工厂模式**:允许程序员将对象的创建过程延迟到运行时,隐藏了具体的对象实例化细节,提高了灵活性。例如,你可以定义一个接口,而让子类决定如何实现。
- **抽象工厂模式**:提供一个接口,让子类能够创建一系列相关或相互依赖的对象,而无需指定具体类。
- **单例模式**:确保系统中只有一个实例,并提供全局访问点,常用于需要控制资源或管理全局状态的情况。
- **建造者模式**:封装了产品构建过程,允许客户端通过扩展不同的构建步骤来定制复杂的产品。
- **原型模式**:创建对象的副本,提供了一种高效创建对象的替代方式。
2. **结构型模式**:
- **适配器模式**:使不兼容的接口之间能够进行交互,通常用于简化现有接口或者弥补接口之间的差异。
- **桥接模式**:将抽象部分和实现部分分离,使得它们可以独立变化,如改变底层实现而不会影响高层接口。
- **过滤器模式**(也称准则模式):提供一个方法来筛选数据,将数据流中的某些元素阻止或通过,保持接口不变。
- **组合模式**:使一个类的实例能够替代其本身类型的实例,同时仍能调用相同的方法并传递此对象,实现了层次结构的创建。
- **装饰器模式**:动态地给一个对象添加新的行为,对扩展对象的功能进行包装,而不需要修改其原有代码。
- **外观模式**:为复杂的子系统提供一个简洁的接口,使其内部结构对外部不可见。
- **享元模式**:减少对象的数目,以节约内存,特别适用于大量细粒度的对象。
- **代理模式**:为其他对象提供一个代理以控制对原对象的访问,可以用来控制、延迟或者监控对目标对象的访问。
3. **行为型模式**:
- **责任链模式**:处理请求时,将该请求沿着一个链传递,每个处理节点都有自己的处理规则,直到找到能处理的节点为止。
- **命令模式**:封装了请求,使请求可以作为参数传递,从而可以支持命令的撤销、历史记录和命令队列等高级特性。
- **解释器模式**:将抽象语法树解析成一系列的步骤,用于表示和执行语言或表达式。
掌握这些设计模式对于编写更优雅、可维护的软件至关重要。它们不仅是代码复用的工具,也是理解和交流复杂系统架构的有效手段。在实际项目中,根据场景选择合适的设计模式可以帮助团队提高开发效率,降低出错率,使得软件设计更具可扩展性和可维护性。