设计模式是一种在软件设计中被广泛使用的解决方案,旨在提高软件的可重用性、可维护性和可扩展性。设计模式可以分为三大类:创建型、结构型和行为型。
1、创建型模式
这些模式主要关注对象的创建过程,提供了不同的方式来创建对象,以便能够在系统中有效地使用它们。
- 单例模式(Singleton):确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
- 工厂方法模式(Factory Method):定义一个创建对象的接口,但由子类决定实例化哪个类。
- 抽象工厂模式(Abstract Factory):提供一个接口,用于创建一系列相关或者相互依赖的对象,而无需指定它们的具体类。
- 建造者模式(Builder):使用多个简单的对象一步一步构建一个复杂的对象,允许构建过程的不同表现。
- 原型模式(Prototype):通过复制现有的实例来创建新的对象,而不是通过实例化类。
2、结构型模式
这些模式主要关注如何将对象和类组合成更大的结构,以便可以更灵活地实现功能。
- 适配器模式(Adapter):将一个接口转换成客户端期望的另一个接口,使得原本由于接口不兼容而无法一起工作的类可以在一起工作。
- 桥接模式(Bridge):将抽象部分与实现部分分离,使他们可以独立变化。
- 组合模式(Composite):将对象组合成树形结构以表示部分与整体的层次结构,客户端可以统一处理单个对象和组合对象。
- 装饰者模式(Decorator):动态地给对象添加额外的职责,提供比继承更灵活的扩展功能。
- 外观模式(Facade):为复杂子系统提供一个简单的接口,简化客户端对复杂系统的使用。
- 享元模式(Flyweight):通过共享对象来减少内存使用,适用于大量相似对象的场景。
- 代理模式(Proxy):为其他对象提供一个代理以控制对该对象的访问。
3、行为型模式
这些模式主要关注对象之间的通信和责任分配,帮助管理复杂的控制流和职责分配。
- 责任链模式(Chain of Responsibility):将请求的发送者与接收者解耦,将请求沿着处理链传递,直到有一个对象处理它。
- 命令模式(Command):将请求封装为对象,从而可以使用不同的请求、队列请求或日志请求的操作。
- 解释器模式(Interpreter):定义一个语言的文法,并提供一个解释器来处理该语言中的句子。
- 迭代器模式(Iterator):提供一种方法来顺序访问聚合对象中的元素,而无需暴露该对象的内部表示。
- 中介者模式(Mediator):用一个中介对象来减少多个对象之间的通信,简化对象之间的交互。
- 备忘录模式(Memento):在不暴露对象细节的情况下,捕获对象的内部状态,以便在需要时恢复该状态。
- 观察者模式(Observer):定义一种一对多的依赖关系,以便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。
- 状态模式(State):允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为,类似于对象的类变化。
- 策略模式(Strategy):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。
- 模板方法模式(Template Method):定义一个操作的骨架,而将一些步骤延迟到子类中,允许子类在不改变算法结构的情况下重新定义算法的某些特定步骤。