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设计模式是软件工程中的一种最佳实践,它们是解决常见问题的经验总结,被广泛应用于面向对象编程中。《23种设计模式解析》涵盖了Gang of Four(GoF)提出的全部设计模式,这些模式可以分为三类:创建型、结构型和行为型。
1. 创建型模式(Creational Patterns)
- 工厂模式(Factory Pattern):提供一个创建对象的接口,但允许子类决定实例化哪一个类,使代码能够使用抽象而不必依赖具体实现。
- 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):为创建一组相关的或相互依赖的对象提供一个统一的接口,无需指定它们的具体类。
- 单例模式(Singleton Pattern):确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
- 建造者模式(Builder Pattern):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。
- 原型模式(Prototype Pattern):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。
2. 结构型模式(Structural Patterns)
- 桥接模式(Bridge Pattern):将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立变化。
- 适配器模式(Adapter Pattern):使两个不兼容的接口能够协同工作,通过包装对象,改变其接口以符合需求。
- 装饰模式(Decorator Pattern):动态地给对象添加新的职责,可以提供一种不用继承来扩展功能的方式。
- 组合模式(Composite Pattern):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处理单个对象和组合对象。
- 外观模式(Facade Pattern):为子系统提供一个一致的接口,简化客户端与其交互。
- 代理模式(Proxy Pattern):为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问,可以用于远程代理、虚拟代理等。
-享元模式(Flyweight Pattern):通过共享技术,有效地支持大量细粒度的对象,减少内存占用。
3. 行为型模式(Behavioral Patterns)
- 模板方法模式(Template Method Pattern):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。
- 策略模式(Strategy Pattern):定义一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以互相替换,让算法的变化独立于使用它的客户。
- 状态模式(State Pattern):允许对象在其内部状态改变时改变其行为,看起来像改变了其类。
- 观察者模式(Observer Pattern):定义了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。
- 记忆模式(Memento Pattern):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。
- 中介者模式(Mediator Pattern):用一个中介对象来封装一系列的对象交互,降低耦合性,使对象之间不必相互了解。
- 命令模式(Command Pattern):将请求封装为一个对象,从而可以使用不同的请求、队列请求、记录请求或者支持撤销操作。
- 访问者模式(Visitor Pattern):在不修改对象结构的情况下,增加新的操作功能。
- 责任链模式(Chain of Responsibility Pattern):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,沿着链传递请求,直到有对象处理它。
- 迭代器模式(Iterator Pattern):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。
- 解释器模式(Interpreter Pattern):给定一个语言,定义它的文法表示,并提供一个解释器,用于解释语言中的句子。
4. 在开发中体验设计模式
设计模式的应用不仅限于理论,它们在实际项目中发挥着重要作用,帮助开发者更好地组织代码,提高代码的可读性和可维护性。通过深入理解和实践,我们可以更好地理解面向对象设计的原则和最佳实践,比如单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则等。
5. 附录
附录通常包含作者对设计模式的思考,可能包括模式选择的指导、模式之间的关联性讨论,以及如何在实际项目中灵活运用设计模式的建议。
通过这份资料,读者可以深入理解并掌握GoF设计模式,提升软件设计能力,为软件开发带来更高的质量和效率。