全面解析23种设计模式及其应用

"23种设计模式汇集.pdf是对基本的设计模式的详细介绍，涵盖了创建模式、结构模式和行为模式，包括Singleton、Factory、Builder、Prototype、Adapter、Proxy、Facade、Composite、Decorator、Bridge、Flyweight、Command、Observer、Iterator、Template等经典设计模式。" 设计模式是软件开发中的一种最佳实践，它们是解决常见问题的经验总结，为软件设计提供了一套可复用的解决方案。以下是各设计模式的详细解释： 1. **Singleton（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。它常用于控制资源的共享，如日志服务、线程池或数据库连接。 2. **Factory（工厂方法和抽象工厂模式）**：提供创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂模式隔离了类的实例化过程，使得系统更具灵活性。 3. **Builder模式**：将复杂对象的构建与表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。它允许客户端不关心对象的创建细节，只需调用建造者的接口。 4. **Prototype（原型模式）**：通过复制已有对象来创建新对象，减少了创建新对象的开销，特别适用于对象创建成本较高的场景。 5. **Adapter（适配器模式）**：将两个不兼容的接口转换为兼容，使得原本不兼容的类可以协同工作。它通常通过组合或继承实现。 6. **Proxy（代理模式）**：为其他对象提供一种代理以控制对该对象的访问，常用于权限控制、缓存、远程调用等场景。 7. **Facade（门面模式）**：为子系统提供一个统一的接口，简化了客户端与其交互。它可以降低系统的复杂度，提供更友好的接口。 8. **Composite（组合模式）**：将对象组织成树形结构，以表示“部分-整体”的层次结构。它使客户可以一致地处理单个对象和对象集合。 9. **Decorator（装饰器模式）**：在不改变对象原有功能的基础上，动态地给对象添加一些额外的职责。它提供了比继承更加灵活的扩展对象功能的方式。 10. **Bridge（桥接模式）**：将抽象部分与实现部分分离，使得它们可以独立变化。它实现了接口与实现的解耦，提高了系统的可扩展性。 11. **Flyweight（享元模式）**：用于减少大量相似对象的创建，通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象，提高性能。 12. **Command（命令模式）**：将请求封装为一个对象，使得可以使用不同的请求、队列请求、记录请求日志以及支持可撤销的操作。 13. **Observer（观察者模式）**：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被自动更新。 14. **Iterator（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。在Java中，大部分集合类都内置了迭代器。 15. **Template（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。 这些设计模式都是软件设计中的重要工具，它们能帮助开发者编写出更清晰、更易于维护的代码，提升软件的可扩展性和可维护性。理解和熟练运用这些模式是成为一名优秀软件工程师的关键步骤之一。