设计模式全览：从创建到行为模式解析

"设计模式总结" 设计模式是软件工程中的一种最佳实践，它们代表了在特定情境下解决常见问题的经验总结。设计模式并不是具体的代码或库，而是对反复出现的软件设计问题及其解决方案的一种标准化描述。理解并掌握设计模式有助于提高代码的可重用性、可读性和可维护性。 第一部分、为什么要学习设计原则/模式 设计模式是基于面向对象设计原则（如单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则和接口隔离原则）的实践经验。学习设计模式有助于开发者更好地理解和应对软件开发过程中的复杂性，使系统更易于扩展和维护。随着系统需求的变更，设计模式提供了解决问题的通用框架，使得代码改动最小化，减少“青春痘”现象，即因需求变更导致的系统质量下降。 第二部分、设计原则之关系 设计原则是设计模式的基础。例如，开闭原则指出软件实体（类、模块、函数等）应当对扩展开放，对修改关闭，这在许多设计模式中都有体现，如工厂模式通过引入抽象接口实现对具体实现的解耦，从而允许在不修改原有代码的情况下增加新功能。 第三部分、设计模式创建模式 1. 简单工厂模式：提供一个工厂类来创建对象，简化客户端代码，隐藏对象的创建逻辑。 2. 工厂方法模式：将对象的创建委托给子类决定，增加了灵活性和扩展性。 3. 抽象工厂模式：为一组相关或相互依赖的对象提供一个统一的接口，以便创建一系列相关或相互依赖的对象。 4. 单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点，常用于配置管理、线程池等场景。 5. 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。 6. 原始模型模式：主要用于复制或克隆对象，以避免共享对象的修改导致的副作用。 第四部分、设计模式结构模式 1. 适配器模式：将不兼容的接口转换为期望的接口，使不同组件能够协同工作。 2. 合成模式：组合多个对象形成更大的结构，允许客户端对单个对象和组合对象进行一致的处理。 3. 装饰模式：动态地给对象添加新的行为或责任，而不会破坏封装性。 4. 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。 5. 享元模式：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。 6. 门面模式：为复杂的子系统提供一个简单的统一接口。 7. 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。 第五部分、设计模式行为模式 1. 不变模式：确保对象在创建后无法改变状态，提高安全性。 2. 策略模式：定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换。 3. 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。 4. 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自动更新。 5. 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。 6. 责任链模式：将请求沿着处理者链传递，直到有处理者处理请求。 7. 命令模式：将请求封装为一个对象，以便使用不同的请求、队列请求或参数化不同请求。 8. 备忘录模式：在不破坏封装的前提下，保存对象的内部状态，以便在需要时恢复。 9. 状态模式：允许对象在其内部状态改变时改变其行为，对象看起来似乎修改了它的类。 10. 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。 11. 解释器模式：给定一种语言，定义它的文法表示，并提供一个解释器来解释该语言中的句子。 12. 调停者模式：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，降低对象之间的耦合。 设计模式的学习和应用是软件开发过程中不可或缺的一部分，它们为解决常见的设计问题提供了强大的工具箱。通过深入理解并熟练运用设计模式，开发者可以构建出更加灵活、可扩展和易于维护的软件系统。