《设计模式:可复用面向对象软件的基础》是软件工程领域的一部经典著作,由Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides四位大师合著,被誉为“Gang of Four”(GoF)的经典之作。这本书详细阐述了23种经典的设计模式,这些模式是解决软件开发中常见问题的通用解决方案,为面向对象编程提供了可复用的思路和模板。
1. **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。在多线程环境下,单例模式需要考虑线程安全,防止多个线程同时创建多个实例。
2. **工厂模式**:提供一个接口用于创建对象,但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,增加了系统的灵活性。
3. **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,而无需指定它们的具体类。
4. **建造者模式**:将一个复杂对象的构建与其表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。建造者模式在创建复杂对象时特别有用,可以避免代码的复杂性。
5. **原型模式**:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过复制这些原型创建新的对象。在需要大量创建相似对象的场景下,原型模式可以节省内存和提高效率。
6. **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。适配器使原本不兼容的类能够协同工作。
7. **装饰器模式**:动态地给一个对象添加一些额外的职责。装饰器模式可以在不改变对象本身的情况下,扩展对象的功能。
8. **桥接模式**:将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立变化。这种模式可以降低耦合度,增加灵活性。
9. **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。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
10. **享元模式**:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象,减少内存开销。通常用于存储大量相似但略有差异的对象。
11. **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。代理模式可以用于增加安全性、控制访问或者添加额外功能。
12. **外观模式**:为子系统提供一个统一的接口,使得这一子系统更加容易使用。外观模式简化了客户端与子系统之间的交互。
13. **门面模式**:为子系统提供一个统一的入口,隐藏内部的复杂性,对外提供简单的接口。
14. **责任链模式**:将请求封装为一个对象,然后将这些对象链接起来形成一个链。这样,请求沿着链传递,直到被处理。
15. **命令模式**:将一个请求封装为一个对象,以便使用不同的请求、队列请求,或者支持可撤销的操作。
16. **解释器模式**:给定一种语言,定义其语法的表示,并提供一个解释器来解释该语言中的句子。
17. **迭代器模式**:提供一种方法顺序访问聚合对象的元素,而又不暴露其底层表示。
18. **中介者模式**:定义一个中介对象来简化原有对象之间的交互关系,降低耦合度。
19. **备忘录模式**: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,以便以后恢复对象的状态。
20. **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会得到通知并自动更新。
21. **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,对象看起来似乎修改了它的类。
22. **策略模式**:定义一系列算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可以互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用它的客户。
23. **模板方法模式**:在一个方法中定义一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
设计模式的应用不仅限于书中列出的23种,随着时间的推移,开发者们还发展出许多其他模式,如访问者模式、访问者模式、访问者模式等。理解和熟练运用设计模式,能够提高代码质量,增强软件的可维护性和可扩展性,是每一个专业IT从业者必备的技能之一。通过学习《设计模式》中文版,我们可以深入理解面向对象设计原则,提升软件设计水平。