24种设计模式,设计模式概述
在软件开发领域,设计模式通常分为三类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。每种模式都有其特定的应用场景和优缺点。以下是24种常见的设计模式的简要介绍:
1. 创建型模式(Creational Patterns): 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):定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。 抽象工厂模式(Abstract Factory):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。 建造者模式(Builder):将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 原型模式(Prototype):用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
2. 结构型模式(Structural Patterns): 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。 装饰器模式(Decorator):动态地给一个对象添加一些额外的职责。 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。 外观模式(Facade):为子系统中的一组接口提供一个一致的界面。 桥接模式(Bridge):将抽象部分与实现部分分离,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。 享元模式(Flyweight):运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。 门面模式(Facade):为子系统中的一组接口提供一个一致的界面。
3. 行为型模式(Behavioral Patterns): 策略模式(Strategy):定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可互相替换。 模板方法模式(Template Method):定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。 观察者模式(Observer):对象间的一对多的依赖关系,当一个对象改变状态,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它的行为。 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。 命令模式(Command):将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求、队列或日志请求来参数化其他对象。 中介者模式(Mediator):用一个中介对象来封装一系列的对象交互。 迭代器模式(Iterator):提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又不需暴露该对象的内部表示。 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。 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。 解释器模式(Interpreter):给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。
这些设计模式在软件开发中得到了广泛的应用,有助于提高代码的可重用性、可维护性和可扩展性。在实际应用中,开发者应根据具体需求选择合适的设计模式,以达到最佳的开发效果。
设计模式概述
设计模式是软件开发中解决特定问题的可重用解决方案。它提供了一种标准化的方法来设计软件,使得代码更加模块化、可复用和易于维护。设计模式分为三大类:创建型模式、结构型模式和行怵型模式。以下将详细介绍24种常见的设计模式。
创建型模式
创建型模式关注对象的创建过程,主要目的是将对象的创建与使用分离,提高代码的灵活性和可扩展性。
1. 单例模式(Singleton Pattern)
单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。这种模式在需要控制实例数量、节省资源的情况下非常有用。
2. 工厂方法模式(Factory Method Pattern)
工厂方法模式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。这种模式使得创建对象的过程延迟到子类中进行,提高了代码的灵活性和可扩展性。
3. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)
抽象工厂模式提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类。这种模式使得系统更加灵活,易于扩展。
4. 建造者模式(Builder Pattern)
建造者模式将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。这种模式使得代码更加模块化,易于维护。
5. 原型模式(Prototype Pattern)
原型模式通过复制现有的实例来创建新的实例,避免了直接使用构造函数创建对象。这种模式在创建大量相似对象时,可以节省内存和时间。
结构型模式
结构型模式关注类和对象的组合,主要目的是提高代码的模块化和可扩展性。
6. 适配器模式(Adapter Pattern)
适配器模式将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口,使得原本接口不兼容的类可以一起工作。这种模式使得代码更加灵活,易于扩展。
7. 桥接模式(Bridge Pattern)
桥接模式将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化。这种模式使得系统更加灵活,易于扩展。
8. 组合模式(Composite Pattern)
组合模式将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。这种模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
9. 装饰器模式(Decorator Pattern)
装饰器模式动态地给一个对象添加一些额外的职责,而不改变其接口。这种模式使得代码更加灵活,易于扩展。
10. 享元模式(Flyweight Pattern)
享元模式通过共享尽可能多的相似对象来减少内存使用,提高性能。这种模式适用于创建大量相似对象时,可以节省内存和时间。
行怵型模式
行怵型模式关注对象之间的通信,主要目的是降低类之间的耦合度,提高代码的模块化和可扩展性。
11. 观察者模式(Observer Pattern)
观察者模式定义对象间的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得到通知并自动更新。这种模式使得代码更加灵活,易于扩展。
12. 责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)
责任链模式将请求的发送者和接收者解耦,使得多个对象都有机会处理请求,从而提高了代码的灵活性和可扩展性。
13. 命令模式(Command Pattern)
命令模式将请求封装为一个对象,从而允许用户使用不同的请求、队列或日志请求,并支持可撤销的操作。这种模式使得代码更加灵活,易于扩展。
14. 解释器模式(Interpreter Pattern)
解释器模式定义语言的文法,并定义一个解释器来解释语言中的句子。这种模式使得代码更加灵活,易于扩展。
15. 中介者模式(Mediator Pattern)
中介者模式定义一个对象来封装一组对象之间的交互,从而降低它们之间的耦合度。这种模式使得代码更加灵活,易于扩展。