什么是设计模式，常见的设计模式有哪些
设计模式（Design Pattern）是软件开发中针对常见问题的可重用解决方案。它们不是具体的代码，而是经过验证的最佳实践和设计思想，帮助开发者构建更灵活、可维护和可扩展的软件系统。
设计模式最早由 Erich Gamma 等四位作者在《设计模式：可复用面向对象软件的基础》（Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software）一书中提出，书中总结了23种经典的设计模式。
设计模式的分类
设计模式通常分为三大类：
-
创建型模式（Creational Patterns）
- 关注对象的创建机制，帮助系统独立于对象的创建、组合和表示。
- 常见模式：
- 单例模式（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
- 工厂方法模式（Factory Method）：定义一个创建对象的接口，但由子类决定实例化哪个类。
- 抽象工厂模式（Abstract Factory）：提供一个创建一系列相关或依赖对象的接口，而无需指定具体类。
- 建造者模式（Builder）：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。
- 原型模式（Prototype）：通过复制现有对象来创建新对象，而不是通过实例化。
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结构型模式（Structural Patterns）
- 关注类和对象的组合，形成更大的结构。
- 常见模式：
- 适配器模式（Adapter）：将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口。
- 装饰器模式（Decorator）：动态地为对象添加额外的职责，而不改变其结构。
- 代理模式（Proxy）：为其他对象提供一个代理，以控制对这个对象的访问。
- 组合模式（Composite）：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。
- 外观模式（Facade）：提供一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口。
- 桥接模式（Bridge）：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（Flyweight）：通过共享技术有效地支持大量细粒度对象。
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行为型模式（Behavioral Patterns）
- 关注对象之间的职责分配和通信。
- 常见模式：
- 观察者模式（Observer）：定义对象间的一对多依赖关系，当一个对象改变状态时，所有依赖者都会收到通知。
- 策略模式（Strategy）：定义一系列算法，将它们封装起来，并使它们可以互相替换。
- 命令模式（Command）：将请求封装为对象，从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化。
- 状态模式（State）：允许对象在其内部状态改变时改变其行为。
- 责任链模式（Chain of Responsibility）：将请求的发送者和接收者解耦，使多个对象都有机会处理请求。
- 模板方法模式（Template Method）：定义一个算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中实现。
- 迭代器模式（Iterator）：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露其内部表示。
- 中介者模式（Mediator）：定义一个中介对象来封装一系列对象之间的交互。
- 备忘录模式（Memento）：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。
- 访问者模式（Visitor）：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。
设计模式的核心思想
- 解耦：降低模块之间的依赖，提高系统的灵活性和可维护性。
- 复用：通过模式化的设计，避免重复造轮子。
- 可扩展性：使系统更容易适应变化。
- 清晰性：通过模式化的设计，使代码更易于理解和沟通。
常见设计模式的应用场景
- 单例模式：用于日志记录、数据库连接池等需要唯一实例的场景。
- 工厂模式：用于创建复杂对象或需要动态选择子类的场景。
- 观察者模式：用于事件驱动系统，如GUI框架中的事件监听。
- 策略模式：用于需要动态切换算法的场景，如支付方式的选择。
- 适配器模式：用于整合不兼容的接口，如旧系统与新系统的对接。
设计模式的优缺点
优点：
- 提供成熟的解决方案，减少设计风险。
- 提高代码的可读性和可维护性。
- 促进团队之间的沟通（模式名称成为通用语言）。
缺点：
- 过度使用可能导致代码复杂化。
- 某些模式可能增加系统的抽象层次，降低性能。
总结
设计模式是软件开发中的重要工具，但并不是银弹。在实际开发中，应根据具体需求选择合适的模式，避免为了使用模式而过度设计。理解设计模式的核心思想比死记硬背模式本身更为重要。
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