设计模式是一套被反复使用的代码设计经验,提高代码的可重用性、可读性和可靠性。设计模式分为三大类:创建型、结构型、行为型。 ,,- 创建型模式:单例模式、抽象工厂模式、建造者模式、工厂模式、原型模式。,- 结构型模式:适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。,- 行为型模式:模板方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式和访问者模式。
在编程的世界里,设计模式是一种被广泛接受和应用的解决问题的方法,它们是经过时间考验的解决方案,可以帮助开发者编写出更易于维护、更具有可扩展性和可重用性的代码,本文将深入探讨设计模式的概念、分类以及如何在实际项目中应用。
我们来了解一下什么是设计模式,设计模式是一种在特定上下文中解决常见问题的可重复使用的设计思想,它们提供了一种在不同系统和场景中实现相同功能的通用方法,设计模式的主要目的是为了提高代码的可读性、可维护性和可重用性。
我们将设计模式进行分类,根据其用途和特性,设计模式可以分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。
1、创建型模式:这类模式主要关注对象的创建过程,常见的创建型模式有:单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式。
- 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,这在需要频繁创建和销毁对象的情况下非常有用,例如数据库连接池。
- 工厂模式: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,工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
- 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。
- 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。
- 原型模式:通过复制现有的对象实例来创建新的对象,这有助于在不修改原始对象的情况下创建新的对象。
2、结构型模式:这类模式主要关注对象之间的组合和协作关系,常见的结构型模式有:适配器模式、桥接模式、装饰器模式、外观模式、享元模式和代理模式。
- 适配器模式:将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,这使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
- 桥接模式:将抽象部分与实现部分分离,使它们都可以独立地变化,这有助于降低系统的耦合度,提高模块间的灵活性。
- 装饰器模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责,这使得可以在不改变原有代码的基础上,为对象添加新的功能。
- 外观模式:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,这使得子系统更容易使用。
- 享元模式:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象,这有助于减少内存占用和提高性能。
- 代理模式:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问,这有助于在不暴露对象内部实现的情况下,保护对象的内部状态。
3、行为型模式:这类模式主要关注对象之间的交互和通信,常见的行为型模式有:责任链模式、命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板方法模式和访问者模式。
- 责任链模式:为解除请求的发送者和接收者之间耦合,而使多个对象都有机会处理这个请求,将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它为止。
- 命令模式:将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化;对请求排队或者记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
- 解释器模式: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,这有助于实现自定义的编程语言或脚本语言。
- 迭代器模式: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,这使得可以逐个处理元素,而不是一次性加载所有元素到内存中。
- 中介者模式:用一个中介对象来封装一系列的对象交互,这有助于降低各个对象之间的耦合度,提高系统的可扩展性。
- 备忘录模式:在不破坏封装的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,这有助于实现容易更改的状态管理。
- 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被自动更新,这有助于实现事件驱动的程序设计。
- 状态模式:允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,这有助于实现根据外部条件动态调整行为的程序设计。