设计模式是经过验证的最佳实践,用于解决在软件设计中经常遇到的问题。它们并不是具体代码的实现,而是描述了在特定情况下如何组织代码的通用方案。设计模式使代码更具可读性、可扩展性和可维护性。下面列举并简述一些常见的设计模式:
- 单例模式(Singleton Pattern) :确保一个类在整个应用程序中只有一个实例,并提供一个全局访问点。这样可以严格控制共享资源的访问。
- 工厂模式(Factory Pattern) :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。工厂方法使代码和具体的产品类解耦。
- 建造者模式(Builder Pattern) :分离复杂对象构建过程与它的表示,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。适用于构造过程复杂,有很多可选步骤或可变部分的对象。
- 适配器模式(Adapter Pattern) :将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口,从而使原本不兼容的类可以一起工作。
- 装饰者模式(Decorator Pattern) :动态地给对象添加新的功能,同时又不影响其他对象。它是一种包装(Wrapper)设计,为原有对象提供增强功能。
- 代理模式(Proxy Pattern) :为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。可以用于权限控制、远程访问、日志记录等功能的添加。
- 观察者模式(Observable Pattern/Observer Pattern) :定义对象间一对多依赖关系,当一个对象状态改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
- 策略模式(Strategy Pattern) :定义一系列算法,封装每一个算法,并使它们可以相互替换。使算法的变化独立于使用它的客户。
- 命令模式(Command Pattern) :将一个请求封装为一个对象,使你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,以及支持可撤销的操作。
- 模板方法模式(Template Method Pattern) :在一个抽象类中定义一个操作中的算法骨架,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。
这只是众多设计模式中的一部分,每种设计模式都有其独特的应用场景和价值,熟练掌握和运用设计模式有助于编写出高质量、易于维护和扩展的软件代码。