深入理解23种设计模式

"二十三种设计模式.pdf" 在软件工程中，设计模式是解决常见问题的可重用解决方案，它们代表了在特定上下文中被广泛接受的、经过良好验证的最佳实践。以下是二十三种设计模式的简要概述，涵盖了创建型、结构型和行为型三大类别： A. 创建型模式： 1. 单例模式（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。避免多线程环境下的并发问题，通常通过双重检查锁定或静态内部类实现。 2. 工厂方法模式（Factory Method）和抽象工厂模式（Abstract Factory）：为创建对象提供一个接口，但允许子类决定实例化哪一个类。提供了封装变化的平台，增加新的产品族时无须修改已有系统。 3. 建造者模式（Builder）：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。适用于当需要构建的对象有多个可变部分时。 4. 原型模式（Prototype）：通过复制现有的对象来创建新对象，减少了创建新对象的成本，适用于创建相似但不完全相同的新对象。 B. 结构型模式： 5. 适配器模式（Adapter）：使两个接口不兼容的类能够协同工作。通常分为类适配器和对象适配器两种形式。 6. 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。常用于远程代理、虚拟代理和智能引用等场景。 7. 外观模式（Facade）：为子系统提供一个统一的接口，简化客户端与其交互。降低了系统的复杂度，提高了系统的可维护性。 8. 组合模式（Composite）：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。它使得客户代码可以一致地处理单个对象和组合对象。 9. 装饰器模式（Decorator）：动态地给对象添加一些额外的职责，提供了比继承更灵活的扩展对象功能的方式。 10. 桥接模式（Bridge）：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。实现了抽象和实现之间的解耦，使得二者可以独立演化。 C. 行为型模式： 11. 命令模式（Command）：将请求封装为一个对象，使得可以用不同的请求参数化其他对象，支持撤销操作，易于实现事件驱动。 12. 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。 13. 迭代器模式（Iterator）：提供一种方法顺序访问聚合对象的元素，而不暴露其底层表示。Java集合框架中的迭代器就是典型的实现。 14. 模板方法模式（Template Method）：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。 15. 访问者模式（Visitor）：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 16. 责任链模式（Chain of Responsibility）：避免将处理逻辑硬编码在一个对象中，将一系列的对象链接起来，形成一条链，沿着链传递请求，直到某个对象处理该请求。 17. 状态模式（State）：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。 18. 策略模式（Strategy）：定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以相互替换。策略对象改变算法的变化，可以影响使用算法的类。 19. 备忘录模式（Memento）：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。 20. 解释器模式（Interpreter）：提供一个语言的文法表示，并定义了一个解释器，用于解释语言中的句子。 设计模式是软件开发中的一种经验总结，它们可以帮助我们编写更加灵活、可扩展和可维护的代码。理解和掌握这些设计模式，对于提高软件设计能力、优化代码结构、减少重复工作具有重要意义。在实际开发中，根据具体场景选择合适的设计模式，可以使代码更具可读性和可复用性。