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设计模式是软件工程中一种经过验证的、用于解决特定设计问题的通用解决方案。它们是面向对象编程#xff08;Object-Oriented Programming, OOP#xff09;实践中提炼出的最佳实…目录 设计模式分类 设计模式六大原则
设计模式是软件工程中一种经过验证的、用于解决特定设计问题的通用解决方案。它们是面向对象编程Object-Oriented Programming, OOP实践中提炼出的最佳实践和经验总结为软件开发者提供了一种标准的方式来处理在软件设计和开发过程中遇到的常见问题。设计模式不仅限于某种特定编程语言而是跨语言、跨平台的指导性思想适用于任何支持面向对象特性的编程环境。
每一个设计模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题以及该问题的解决方案的核心。能一次又一次使用该方案而不必做重复劳动。设计模式的核心在于提供了相关问题解决方案简单方便的复用成功的设计和体系结构。
设计模式通常包含以下要素
名称每个模式都有一个简洁明了的名称便于开发者交流和记忆。问题描述了模式所要解决的设计问题或矛盾。解决方案提出了应对问题的结构化设计方案包括类、对象、接口的组织方式以及它们之间的关系和协作方式。效果阐述了采用该模式后带来的益处如提高了代码的可重用性、可扩展性、可维护性以及如何帮助应对变化等。
设计模式按照其主要关注点和解决的问题领域通常被划分为以下三大类别
1. 创建型模式Creational Patterns-5种
这类模式主要关注对象的创建过程旨在通过合理的对象实例化方式来达到解耦、复用、控制复杂性和灵活性等目的。创建型模式着重于“怎样创建对象”这一问题通过封装对象的创建过程来隐藏实现细节使得用户无需关心对象是如何被创建出来的。常见的创建型模式包括 工厂方法模式Factory Method定义一个用于创建对象的接口让子类决定实例化哪个类的对象。使子类实例化过程推迟抽象工厂模式Abstract Factory抽象接口提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口而无需指定它们具体的类。单例模式Singleton保证一个类仅有一个实例并提供一个全局访问点。建造者模式Builder类和构造分离将一个复杂类的构造与它的表示分离使得同样的构建过程可以创建不同的表示。原型模式Prototype通过复制现有的对象来创建新对象而不是从头开始创建。 2. 结构型模式Structural Patterns-7种
结构型模式关注对象或类的组合通过定义对象间的关系包括继承关系、组合关系、关联关系等来简化系统的结构使之更加灵活、高效、可复用。结构型模式主要解决的是“如何组合对象”这一问题以获得更大的结构化优势。常见的结构型模式包括 适配器模式Adapter将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口使得原本因接口不兼容而不能一起工作的类能够协同工作。装饰器模式Decorator动态地给对象添加额外的职责行为同时保持对象的类结构不变。代理模式Proxy为其他对象提供一个代理或占位符以控制对这个对象的访问。外观模式Facade为子系统中的一组接口提供一个统一的高层接口简化外部系统的使用。桥接模式Bridge将抽象部分与其实现部分分离使它们都可以独立地变化。组合模式Composite将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。享元模式Flyweight运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。 3. 行为型模式Behavioral Patterns-11种
行为型模式聚焦于对象之间的通信、职责分配及算法的组织方式描述了如何在类或对象之间分配行为以及算法的结构化。这类模式主要解决的是“怎样设计对象之间的交互”这一问题。常见的行为型模式包括 策略模式Strategy定义了一系列算法并将每个算法封装起来使它们可以互相替换让算法的变化独立于使用它的客户。模板方法模式Template Method在一个抽象类中定义一个操作的骨架而将一些步骤延迟到子类中实现使得子类可以在不改变结构的情况下重新定义算法的某些步骤。观察者模式Observer定义了一种一对多的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。迭代器模式Iterator提供一种方法顺序访问一个聚合对象的各个元素而又不需要暴露其内部表示。责任链模式Chain of Responsibility使多个对象都有机会处理请求从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将接收对象链接起来在链中传递请求直到有一个对象处理这个请求。命令模式Command将请求封装为一个对象使用户可以使用不同的请求、队列或者日志请求以及支持可撤销的操作。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它。状态模式State允许对象在其内部状态改变时改变其行为对象看起来好像改变了其类。访问者模式Visitor数据和操作分离定义一个操作中的作用于元素集合的各元素的新操作而无需改变集合类。中介者模式Mediator不直接引用定义一个中介对象来封装一系列对象之间的交互降低对象之间的耦合度使得对象们可以独立地改变它们之间的交互。解释器模式Interpreter给定一个语言的语法表示定义一个解释器根据语法表示解释语言中的句子。
