"这篇文档汇总了23种经典的设计模式,涵盖了创建型、结构型和行为型模式,旨在帮助读者理解和应用这些模式来提高软件设计的灵活性、可维护性和复用性。"
23种设计模式是软件工程中常用的最佳实践,它们提供了解决常见问题的标准化解决方案。以下是对每种设计模式的详细解释:
A. 创建型模式:
1. **单例模式(Singleton)** - 保证一个类只有一个实例,提供全局访问点,防止其他类随意实例化。
2. **工厂方法模式(Factory Method)** - 定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,将类的实例化推迟到子类。
3. **抽象工厂模式(Abstract Factory)** - 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。
4. **建造者模式(Builder)** - 将复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
5. **原型模式(Prototype)** - 通过复制已有对象来创建新对象,减少创建新对象的开销。
B. 结构型模式:
6. **适配器模式(Adapter)** - 使两个不兼容的接口能够协同工作,通过包装一个类来适应另一个类的接口。
7. **代理模式(Proxy)** - 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问,例如用于权限控制或缓存等。
8. **门面模式(Facade)** - 为子系统提供一个统一的接口,使得子系统更加易于使用。
9. **组合模式(Composite)** - 使用户可以一致地处理单个对象和对象集合,实现部分与整体的层次结构。
10. **装饰器模式(Decorator)** - 动态地给对象添加额外的职责,允许独立扩展对象的功能,而不会影响到其他对象。
11. **桥接模式(Bridge)** - 分离抽象接口和实现,使得两者可以独立变化。
12. **享元模式(Flyweight)** - 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。
C. 行为型模式:
13. **命令模式(Command)** - 将请求封装为一个对象,以便使用不同的请求、队列请求、日志请求以及支持可撤销的操作。
14. **观察者模式(Observer)** - 定义对象间的一对多依赖关系,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。
15. **迭代器模式(Iterator)** - 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,简化遍历操作。
16. **模板方法模式(Template Method)** - 在一个方法中定义一个算法的框架,允许子类重新定义该算法的某些特定步骤。
17. **策略模式(Strategy)** - 定义一系列的算法,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算法的客户。
18. **状态模式(State)** - 允许对象在其内部状态改变时改变其行为,看起来像改变了它的类。
19. **访问者模式(Visitor)** - 在不改变类结构的情况下,为对象增加新的操作。
20. **责任链模式(Chain of Responsibility)** - 通过将请求的发送者和接收者解耦,使多个对象都有机会处理请求。
21. **备忘录模式(Memento)** - 在不破坏封装性的前提下,捕获和恢复对象的内部状态。
22. **解释器模式(Interpreter)** - 提供一个表达式接口,用来对语言的文法进行解释执行。
23. **迭代器模式(Iterator)** - 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,简化遍历操作。
理解并熟练应用这些设计模式,可以极大地提升软件开发的质量和效率,确保代码的可读性、可维护性和可扩展性。在实际开发中,可以根据具体需求选择适合的设计模式,从而创建出高效、灵活的软件系统。