设计模式1

设计模式是软件工程中的一种最佳实践，用于解决常见的设计问题并提供可重用的解决方案。设计模式分为三大类：创建型、结构型和行为型模式。 1. 创建型模式： - 工厂方法模式：它定义了一个创建对象的接口，使得子类可以选择创建哪个类型的对象，将实例化延迟到子类进行，增加了灵活性。 - 抽象工厂模式：提供了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，允许更换产品族。 - 单例模式：确保一个类只有一个实例，常用于全局配置或者缓存服务，如Java的`Singleton`实现包括饿汉式和懒汉式，懒汉式通常采用双重检查锁定（Double-Check Locking）以保证线程安全。 - 建造者模式：将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。 - 原型模式：通过复制已有对象来创建新对象，减少了类的实例化次数，提高性能。 2. 结构型模式： - 适配器模式：通过将不同接口的类连接在一起，使得原本不兼容的类能够协同工作。 - 装饰器模式：动态地给对象添加新的职责，允许在不修改原有代码的情况下扩展功能。 - 代理模式：为其他对象提供一个代理以控制对该对象的访问，可以实现远程代理、虚拟代理等。 - 外观模式：为子系统提供一个统一的接口，使得子系统更容易被使用。 - 组合模式：将对象组合成树形结构，表示部分-整体层次结构，使得用户可以一致地处理单个对象和组合对象。 - 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。 - 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。 3. 行为型模式： - 策略模式：定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换，让算法独立于使用它的客户。 - 模板方法模式：定义一个操作中的算法骨架，将某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。 - 观察者模式：定义了对象之间的一对多依赖关系，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。 - 迭代子模式：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。 - 责任链模式：将请求沿着处理者链进行传递，直到某个处理者处理请求，降低了对象之间的耦合度。 - 命令模式：将一个请求封装为一个对象，从而使用户可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志；支持可撤销的操作。 - 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先前状态。 - 状态模式：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像改变了它的类。 - 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，它使你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。 - 中介者模式：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，降低系统的耦合度。 - 解释器模式：定义一个语言的文法，并提供一个解释器，用于解释该语言中的句子。 设计模式遵循七大原则： 1. 开放封闭原则：对扩展开放，对修改关闭，意味着添加新功能时不应修改现有代码。 2. 单一职责原则：一个类只做一件事情，降低耦合度。 3. 依赖倒置原则：依赖于抽象而不是具体实现，增加灵活性。 4. 接口隔离原则：接口应小而精，避免“胖接口”导致的不必要的依赖。 5. 里氏替换原则：子类必须能够替换掉它们的基类。 6. 迪米特原则：每个模块尽量少与其他模块交互，降低耦合。 7. 合成复用原则：优先使用对象组合而非继承，减少继承关系带来的问题。 这些设计模式和原则是软件开发中的基石，能够帮助开发者写出更加灵活、可维护和可扩展的代码。在实际开发中，根据需求选择合适的模式，可以提高代码质量并降低维护成本。例如，Spring框架广泛运用了多种设计模式，如工厂模式、单例模式、代理模式等，为开发者提供了强大的工具和框架支持。