设计模式是软件开发中的最佳实践,可以帮助开发者写出可复用、可维护和扩展性好的代码。以下是一些常见的设计模式及其应用场景:

一、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,提高系统的灵活性和可扩展性。

  • 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。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。
  • 抽象工厂模式(Abstract Factory):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。
  • 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。
  • 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。

二、结构型模式

结构型模式关注类和对象的组合,主要目的是通过组合接口和类实现类或对象的复用。

  • 适配器模式(Adapter):允许将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口,适配器让原本接口不兼容的类可以合作无间。
  • 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。
  • 装饰者模式(Decorator):动态地给一个对象添加一些额外的职责,比生成子类更为灵活。
  • 外观模式(Facade):提供了一个统一的接口,用来访问子系统中的一群接口。
  • 享元模式(Flyweight):运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

三、行为型模式

行为型模式关注类和对象之间的通信,主要目的是实现对象间的解耦,降低类之间的耦合度。

  • 观察者模式(Observer):定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象改变状态时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
  • 策略模式(Strategy):定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并使它们可以相互替换。
  • 模板方法模式(Template Method):定义一个操作中的算法的骨架,将一些步骤延迟到子类中,让子类可以不改变算法的结构即可重定义该算法的某些步骤。
  • 责任链模式(Chain of Responsibility):使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递请求,直到有一个对象处理它。
  • 命令模式(Command):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,中介者使各对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,且可以独立地改变它们之间的交互。
  • 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,它使你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。

扩展阅读

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