模式
模式化的过程是把问题抽象化，在忽略掉不重要的细节后，发现问题的一般性本质，并找到普遍适用的解决方案的过程。
UML
统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）是用来设计软件的可视化建模语言。同时 UML 也是一种用于软件系统分析和设计的语言工具，用于帮助软件开发人员进行思考和记录思路的结果；
UML本身是一套符号的规定，就像数学符号和化学符号一样，这些符号用于描绘软件模型中各个元素和它们之间的关系。
UML 从目标系统的不同角度出发，定义了用例图、类图、对象图、状态图、活动图、时序图、协作图、构件图、部署图等 9 种图。
根据这些图的用意，可以将它们大体上划分为结构型图和行为型图两种。结构型图描述了系统的静态结构，在显示一个系统已有的类及它们之间的静态关系时最为有用。行为型图描述一个系统的动态性质，在显示系统的元素如何协作产生满足要求的系统行为方面最为有用。
结构型图
| 图的名字 | 介绍 |
|---|---|
| 类图（Class Diagram） | 类图描述一些类、包的静态结构和它们之间的静态关系 |
| 对象图（Object Diagram） | 对象图给出一个系统中的对象的快照 |
| 构件图（Component Diagram） | 描述可以部署的软件构建（比如 jar 文件）之间的静态关系 |
| 部署图（Deployment Diagram） | 描述一个系统的拓扑结构 |
显然，要描述一个设计模式的静态结构，使用类图和对象图就很合适。
行为型图
| 图的名字 | 介绍 |
|---|---|
| 用例图（Use Case Diagram） | 用例图描述一系列的角色和用例之间的关系。可以用来对一个系统的最基本的行为进行建模 |
| 活动图（Activity Diagram） | 描述不同过程之间的动态接触。活动图是用例图所描述的行为的具体化 |
| 状态图（State Diagram） | 描述一系列对象的内部状态及状态的变化和转移。注意一个类不能有两个不同的状态图 |
| 时序图（Sequence Diagram） | 时序图是一种相互作用图，描述不同对象之间信息传递的时序 |
| 协作图（Collaboration Diagram） | 协作图是一种相互作用图，描述发出信息、接收信息的一系列对象的组织结构 |
显然，要描述一个设计模式的行为特性，使用状态图和时序图就很合适。
只要有意义，所有类型的 UML 图都是可以混合在一起使用的。比如，一个对象图可以与一个类图同时出现在一个结构图中，一个构件图中可以有类图出现等（但一些 UML 建模工具软件不一定允许这样做）。
类图
描述系统中的类（对象）本身的组成与类（对象）之间的各种静态关系； 类之间的关系：实现、泛化（类似继承）、依赖（类似引用）、关联（包含组合、聚合）
表示法
在 UML 类图中，类使用包含类名、属性 (field) 和方法 (method) 且带有分割线的矩形来表示，比如下图表示一个 Employee 类，它包含 name,age 和 address 这3个属性，以及 work() 方法。
属性/方法名称前加的加号和减号表示了这个属性/方法的可见性，UML类图中表示可见性的符号有三种：
+：表示 public
-：表示 private
#：表示 protected
属性的完整表示方式是： 可见性 名称：类型 [ = 缺省值]
方法的完整表示方式是： 可见性 名称(参数列表) [ ： 返回类型]
注意：
- 中括号中的内容表示是可选的；
- 也有将类型放在变量名前面，返回值类型放在方法名前面；
- 属性/方法名前面没有符号，表示这种可见性为
default类型；
表示方式
关联关系
关联关系是对象之间的一种引用关系，用于表示一类对象与另一类对象之间的联系，如老师和学生、师傅和徒弟、丈夫和妻子等。关联关系是类与类之间最常用的一种关系，分为一般关联关系、聚合关系和组合关系。
单向关联
在UML类图中单向关联用一个带箭头的实线表示。上图表示每个顾客都有一个地址，这通过让 Customer 类持有一个类型为 Address 的成员变量类实现。
双向关联
在 UML 类图中，双向关联用一个不带箭头的直线表示。上图中在 Customer 类中维护一个 List<Product>，表示一个顾客可以购买多个商品；在 Product 类中维护一个Customer类型的成员变量表示这个产品被哪个顾客所购买。所谓的双向关联就是双方各自持有对方类型的成员变量。
自关联
自关联在 UML 类图中用一个带有箭头且指向自身的线表示。上图的意思就是 Node 类包含类型为 Node 的成员变量，也就是“自己包含自己”。
基数
在每一个关联的端点，还可以有一个基数，表明这一端的类可以有几个实例。
常见的基数有下表所示的这些。
| 基数 | 含义 |
|---|---|
| 0..1 | 零个或者一个实例 |
| 0..* 或者 * | 对实例的数目没有限制（可以是0） |
| 1 | 只有一个实例 |
| 1..* | 至少有一个实例 |
其中，记号 n..m 表明一个取值区间，也就是 n~m 个实例。
聚合关系
聚合关系是关联关系的一种，是强关联关系，是整体和部分之间的关系。
聚合关系也是通过成员对象来实现的，其中成员对象是整体对象的一部分，但是成员对象可以脱离整体对象而独立存在。例如，学校与老师的关系，学校包含老师，但如果学校停办了，老师依然存在。
在 UML 类图中，聚合关系可以用带空心菱形的实线来表示，菱形指向整体。下图所示是大学和教师的关系图：
组合关系
组合表示类之间的整体与部分的关系，但它是一种更强烈的聚合关系。
在组合关系中，整体对象可以控制部分对象的生命周期，一旦整体对象不存在，部分对象也将不存在，部分对象不能脱离整体对象而存在。组合关系是不能共享的。例如，头和嘴的关系，没有了头，嘴也就不存在了。
在 UML 类图中，组合关系用带实心菱形的实线来表示，菱形指向整体。下图所示是头和嘴的关系图：
依赖关系
依赖关系是一种使用关系，它是对象之间耦合度最弱的一种关联方式，是临时性的关联。在代码中，某个类的方法通过局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用来访问另一个类（被依赖类）中的某些方法来完成一些职责。
在 UML 类图中，依赖关系使用带箭头的虚线来表示，箭头从使用类指向被依赖的类。下图所示是司机和汽车的关系图，司机驾驶汽车：
继承关系
继承关系是对象之间耦合度最大的一种关系，表示一般与特殊的关系，是父类与子类之间的关系，是一种继承关系。
在 UML 类图中，继承关系（泛化关系）用带空心三角箭头的实线来表示，箭头从子类指向父类。在代码实现时，使用面向对象的继承机制来实现泛化关系。例如，Student 类和 Teacher 类都是 Person 类的子类，其类图如下图所示：
实现关系
实现关系是接口与实现类之间的关系。在这种关系中，类实现了接口，类中的操作实现了接口中所声明的所有的抽象操作，default 修饰的默认方法可以不用实现。
在 UML 类图中，实现关系使用带空心三角箭头的虚线来表示，箭头从实现类指向接口。例如，汽车和船实现了交通工具，其类图如下图所示：
对象图
对象图是一种特殊的类图，它显示出的不是类而是类的实例。对象图在显示一小部分系统的结构关系时，特别是有递归关系的结构时非常有用。
表示法
在对象图中，每一个长方形都代表一个实例。实例的名字是有下划线的，这样可以区分一个长方形所代表的是类还是对象。只要图的含义是清楚的，那么对象的名字或者类的名字可以从图中省略。
时序图
作为交互图的一种，序列交互图按照时间顺序从上往下显示每个使用案例。
表示法
在一个时序图中，垂直的虚线叫做生命线，它代表一个对象存在的时间。每一个箭头都是一个调用，这个箭头从调用者对象连接到接收者对象的生命线上的激活条上。每一个激活条代表调用所持续的时间。
状态图
定义一个具有有限个内部状态的机器，因此状态图又称为有限状态机，对象被外界的事件激发，从而从一个状态转换到另一个状态。
表示法
黑点表示起始状态，方框表示具体状态。从起始状态到具体状态的、有箭头的连线表示状态的过渡。过渡连线的标签通常分为两部分，由一个斜线分开，斜线的第一部分是引起状态过渡的事件，第二部分是事件发生所引起的操作，本例中，只有第一部分，没有第二部分，因为瓶子没有动作。
反身过渡连线，表示事件发生时，对象会过渡回当前状态。本例中，“未满”状态有反身过渡连线，表示瓶子在被加灌汽水是一个持续不断的过程。
方括号中的事件是发生的保护条件，本例中，“已加灌量 < 容量”，它是保证过渡关系发生的条件。
状态可以嵌套，一个状态中可以有别的状态。大的状态叫做父状态或者超状态，小的状态叫做子状态。
