设计模式03：设计模式概述

　　软件模式是将模式的一般概念应用于软件开发领域。

　　软件模式并非仅限于设计模式，还包括架构模式、分析模式和过程模式。

1.设计模式的基本要素

　　设计模式一般有如下几个基本要素：模式名称、问题、目的、解决方案、效果、实例代码和相关设计模式。

1.1模式名称

　　模式名称通过一两个词来描述模式的问题、解决方案和效果，绝大多数模式都是根据其功能或模式结构来命名的。

1.2问题

　　问题描述了应该在何时使用模式，它包含了设计中存在的问题以及问题存在的原因。

1.3解决方案

　　解决方案描述了设计模式的组成部分，以及这些组成成分之间的相互关系，各自的职责和协作方式。

1.4效果

　　效果描述了模式应用的效果以及在使用模式时应该权衡的问题。

 

2.设计模式分类

　　设计模式一般可按目的和范围来分类。

2.1根据目的分类

　　根据目的（模式是用来做什么的）可以分为创建型、结构型和行为型三种。创建型模式主要用于创建对象；结构型模式主要用来处理类或对象的组合；行为型模式主要用于描述对类或对象怎样交互和怎样分配职责。

2.2根据范围分类

　　根据范围，即模式主要是用于处理类之间关系还是处理对象之间关系，可分为类模式和对象模式两种。类模式处理类与子类之间的关系，这些关系通过继承建立，在编译时就被确定下来，是属于静态的；对象模式处理对象之间的关系，这些关系在运行时刻变化，更具动态性。

　　按上述两种方式对23种设计模式进行分类，如图1所示。

图1 设计模式分类

 

3.23种设计模式简述

　　以下分别对23种设计模式做一个简要说明。

　　工厂方法模式：将类的实例化操作延迟到子类中完成，即由子类来决定究竟应该实例化（创建）哪一个类。

　　抽象工厂模式：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。

　　建造者模式：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构造过程可以创建不同的表示。

　　原型模式：通过给出一个原型对象来指明所要创建的对象的类型，然后通过复制这个原型对象的办法创建出更多同类型的对象。

　　单例模式：确保在系统中某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

　　适配器模式：将一个接口转换成客户希望的另一个接口，从而使接口不兼容的那些类可以一起工作。

　　桥接模式：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。

　　组合模式：通过组合多个对象形成树形结构以表示“整体-部分”的结构层次，对单个对象（即叶子对象）和组合对象（即容器对象）的使用具有一致性。

　　装饰模式：动态地给一个对象增加一些额外的职责。

　　外观模式：为复杂子系统提供一个一致的接口。

　　享元模式：通过运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。

　　代理模式：给某一个对象提供一个代理，并由代理对象控制对原对象的引用。

　　职责链模式：避免请求发送者与接收者耦合在一起，让多个对象都有可能接收请求，将这些对象连接成一条链，并且沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为止。

　　命令模式：将一个请求封装为一个对象，从而使得请求调用者和请求接收者解耦。

　　解释器模式：描述如何为语言定义一个方法，如何在语言中表示一个句子，以及如何解释这些句子。

　　迭代器模式：提供一种方法来访问聚合对象，而不用暴露这个对象的内部表示。

　　中介者模式：通过一个中介对象来封装一系列的对象交互，使得各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。

　　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，这样可以在以后将对象恢复到原先保存的状态。

　　观察者模式：定义对象间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。

　　状态模式：允许一个对象在在其内部状态改变时改变它的行为。

　　策略模式：定义一系列算法，并将每一个算法封装在一个类中，并让它们可以相互替换，策略模式让算法独立于使用它的客户而变化。

　　模板方法模式：定义一个操作中算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。

　　访问者模式：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它使得用户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。

 

　　备注：本博文根据刘伟主编的《设计模式》第三章学习总结而得。