"这篇文档是关于23个设计模式的介绍,涵盖了创建型、结构型和行为型三种类型的模式。创建型模式包括抽象工厂、生成器、工厂方法、原型和单例;结构型模式包括适配器、桥接、组合、装饰者、外观、享元和代理;行为型模式包括职责链、命令、解释器、迭代器、中介者、备忘录、观察者、状态、策略、模板方法和访问者。这些设计模式是软件设计中常用的最佳实践,用于解决特定问题并提高代码的可重用性和可维护性。"
设计模式是一种在特定场景下解决软件设计问题的通用可复用解决方案。以下是每个模式的简要说明:
1. **抽象工厂**:它创建一系列相关或相互依赖的对象,无需指定它们的具体类。适用于系统独立于产品创建、组合和表示,或者需要配置多个产品系列的情况。
2. **生成器**:将复杂对象的构建与表示分离,允许相同构建过程创建不同表示。适合于创建复杂对象的算法与对象组件和装配方式分离的情况。
3. **工厂方法**: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。用于系统需要创建对象但不希望指定具体类的场合。
4. **原型**:通过复制已有对象来创建新对象,减少了类的实例化。适用于需要避免复杂初始化过程或需要克隆对象的场景。
5. **单例**:确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。常用于控制共享资源的访问,如线程池、缓存等。
6. **适配器**:使两个接口不兼容的类能够协同工作,通过包装另一个类来适应新的接口。
7. **桥接**:将抽象部分与实现部分解耦,使得两者可以独立变化。用于减少类的数量和增加系统的灵活性。
8. **组合**:允许你将对象组合成树形结构来表现“整体/部分”层次结构,用户对单个对象和组合对象可以一致地对待。
9. **装饰者**:动态地给一个对象添加额外的职责,提供了比继承更灵活的扩展对象功能的方式。
10. **外观**:为子系统提供一个统一的接口,使得子系统更加易于使用,简化了客户端与其之间的交互。
11. **享元**:通过共享技术有效支持大量细粒度的对象,用于减少内存占用。
12. **代理**: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、安全代理等。
13. **职责链**:将请求沿着处理者链传递,直到找到合适的处理者。使得多个对象有机会处理请求,避免请求发送者和接收者之间的耦合。
14. **命令**:将请求封装为一个对象,以便使用不同的请求、队列请求、记录请求或支持可撤销的操作。
15. **解释器**:提供一种方式来表达语言或计算公式,允许用户自定义语言的语法。
16. **迭代器**:顺序访问聚合对象的元素,而无需暴露其底层表示。
17. **中介者**:用一个中介对象来封装一系列对象间的交互,降低类之间的耦合。
18. **备忘录**:在不破坏封装性的前提下,捕获对象的内部状态,并在对象之外保存这个状态,以便以后恢复。
19. **观察者**:定义对象间的一对多依赖关系,当一个对象的状态改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
20. **状态**:允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,看起来好像改变了它的类。
理解并熟练应用这些设计模式可以显著提升代码的结构和质量,使其更易于理解和维护。设计模式也是软件工程领域的重要理论基础,是专业程序员必备的知识之一。