设计模式全览：核心概念与六大原则解析

“设计模式精心总结” 设计模式是软件开发中的一种通用解决方案，是对在特定上下文中反复出现的问题的模板化回答。这些模式描述了在面向对象设计中经常遇到的特定问题，以及这些问题的最佳实践和解决方案。以下是根据标题、描述和标签内容整理的设计模式的详细说明： 1. **创建型模式**： - **工厂方法模式**：通过定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，使得系统可以在不指定具体类的情况下创建对象。 - **抽象工厂模式**：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。 - **单例模式**：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，通常用于管理共享资源或控制整个系统的状态。 - **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。 - **原型模式**：通过克隆已有对象来创建新对象，减少重复代码，提高效率。 2. **结构型模式**： - **适配器模式**：将两个不兼容的接口转换为一个可以协作的接口，使得原本无法一起工作的类可以协同工作。 - **装饰器模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，可以独立增加功能，而不会影响到其他对象。 - **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，可以用于远程代理、虚拟代理等。 - **外观模式**：为子系统提供一个一致的界面，简化了客户端与子系统间的交互。 - **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，表现得像单个对象，实现部分整体的处理。 - **享元模式**：使用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**： - **策略模式**：定义一组算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换，让算法的变化独立于使用它的客户。 - **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。 - **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自动更新。 - **迭代子模式**：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。 - **责任链模式**：将请求的发送者和接收者解耦，通过将一系列处理者链接在一起，使得请求沿着链传递，直到有处理者处理它。 - **命令模式**：将一个请求封装为一个对象，从而使你可以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。 - **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。 - **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，对象看起来似乎改变了它的类。 - **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类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 - **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。 - **解释器模式**：给定一种语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器用来确定文法的句法结构并解释它。 4. **设计模式的四要素**： - 模式名称：如工厂方法模式、适配器模式等，用于区分不同的设计模式。 - 问题：描述在面向对象设计中遇到的具体问题或场景。 - 解决方案：提供解决特定问题的模式结构，包括参与的类和对象及它们之间的关系。 - 效果：阐述使用该模式后带来的好处，如提高了代码的可扩展性、降低了耦合等。 5. **设计模式的六大原则**： - 开闭原则：软件实体应对扩展开放，对修改关闭，意味着添加新功能时不应修改已有代码。 - 里氏代换原则：子类必须能够替换掉它们的基类，保证代码的可替换性和可扩展性。 - 依赖倒转原则：依赖于抽象，而不是具体实现，提高模块间的解耦。 - 接口隔离原则：避免过宽的接口，提倡小而专的接口，减少类之间的依赖。 - 迪米特法则：降低类之间的耦合，一个对象应该对其他对象有最少的了解。 - 合成复用原则：优先使用对象组合，而不是继承，以增强软件的灵活性和可扩展性。 设计模式是软件设计中不可或缺的工具，它们可以帮助开发者编写出更清晰、可维护和可扩展的代码。熟练掌握和应用设计模式，能有效提升软件开发的效率和质量。