设计模式，Design Patterns

封面图 • 2025-11-14 • 设计模式

“设计模式”（Design Patterns）是软件工程中一种**可重用的解决方案**，用于在特定场景下解决常见的设计问题。它们不是具体的代码或库，而是一种**抽象的设计思想**，指导开发者如何组织和设计代码结构，使其更灵活、可维护、可扩展。

---

## 🧠 一、什么是设计模式？

设计模式是**经验总结**，由 **GoF（Gang of Four，四人组）** 在 1994 年出版的《设计模式：可复用面向对象软件的基础》一书中首次系统化提出。他们总结了 **23 种经典设计模式**。

---

## 📚 二、设计模式的分类

根据用途，设计模式可以分为三类：

### 1. **创建型模式（Creational Patterns）**
   - 关注对象的**创建机制**，隐藏对象创建的复杂性。
   - 常见模式：
     - 单例模式（Singleton）
     - 工厂模式（Factory Method）
     - 抽象工厂模式（Abstract Factory）
     - 建造者模式（Builder）
     - 原型模式（Prototype）

### 2. **结构型模式（Structural Patterns）**
   - 关注对象和类之间的**组合方式**，以形成更大的结构。
   - 常见模式：
     - 适配器模式（Adapter）
     - 桥接模式（Bridge）
     - 组合模式（Composite）
     - 装饰器模式（Decorator）
     - 外观模式（Facade）
     - 享元模式（Flyweight）
     - 代理模式（Proxy）

### 3. **行为型模式（Behavioral Patterns）**
   - 关注对象之间的**交互与职责分配**。
   - 常见模式：
     - 责任链模式（Chain of Responsibility）
     - 命令模式（Command）
     - 解释器模式（Interpreter）
     - 迭代器模式（Iterator）
     - 中介者模式（Mediator）
     - 备忘录模式（Memento）
     - 观察者模式（Observer）
     - 状态模式（State）
     - 策略模式（Strategy）
     - 模板方法模式（Template Method）
     - 访问者模式（Visitor）

---

## ✅ 三、为什么学习设计模式？

- **提高代码质量**：使代码更清晰、可读、可维护。
- **提升开发效率**：避免重复劳动，使用成熟方案。
- **增强可扩展性**：让系统更容易适应变化。
- **促进团队协作**：统一术语，便于沟通。

---

## 🧩 四、常见设计模式示例

### 1. **单例模式（Singleton）**
```java
public class Singleton {
    private static Singleton instance;

private Singleton() {}

public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
```
> 确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。

---

### 2. **工厂模式（Factory Method）**
```java
interface Shape {
    void draw();
}

class Rectangle implements Shape {
    public void draw() { System.out.println("Rectangle"); }
}

class Circle implements Shape {
    public void draw() { System.out.println("Circle"); }
}

abstract class ShapeFactory {
    abstract Shape createShape(String shapeType);
}

class ShapeFactoryImpl extends ShapeFactory {
    public Shape createShape(String shapeType) {
        if (shapeType.equalsIgnoreCase("RECT")) {
            return new Rectangle();
        } else if (shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {
            return new Circle();
        }
        return null;
    }
}
```
> 将对象的创建过程封装到工厂类中，解耦客户端代码。

---

### 3. **观察者模式（Observer）**
```java
import java.util.*;

interface Observer {
    void update(String message);
}

class MySubject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

public void addObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

public void notifyObservers(String message) {
        for (Observer o : observers) {
            o.update(message);
        }
    }
}

class MyObserver implements Observer {
    public void update(String message) {
        System.out.println("Received: " + message);
    }
}
```
> 一对多的依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会被通知。

---

## 📘 五、推荐学习资源

- 书籍：
  - 《设计模式：可复用面向对象软件的基础》（GoF）
  - 《Head First 设计模式》
  - 《重构：改善既有代码的设计》

- 网站：
  - [Refactoring Guru](https://refactoring.guru/design-patterns)
  - [Wikipedia - Design Pattern](https://en.wikipedia.org/wiki/Design_pattern_(computer_science))

---

## 💬 六、小结

| 类型       | 作用                         | 示例             |
|------------|------------------------------|------------------|
| 创建型     | 对象创建                     | 单例、工厂       |
| 结构型     | 对象组合                     | 适配器、装饰器   |
| 行为型     | 对象交互                     | 观察者、策略     |

---

如果你有具体的编程语言（如 Java / Python / C++）或应用场景（如 Web 开发、游戏开发等），我可以为你推荐适合的设计模式并给出详细示例 😊