设计模式的分类：创建型、结构型、行为型
在软件开发中，设计模式是经过验证的解决方案，用于解决在软件设计过程中常见的特定问题。这些模式提供了高效、可复用且易于维护的设计结构。根据其关注的方面，设计模式通常分为三大类：创建型、结构型和行为型。
一、创建型设计模式（Creational Patterns）
概述
创建型设计模式主要关注对象的创建机制，旨在通过抽象化对象的创建过程，使系统在创建对象时更加灵活和可扩展。这些模式隐藏了对象创建的具体实现细节，从而提高了系统的独立性和可维护性。
适用场景
- 当系统需要独立于其对象的创建、组合和表示时。
- 当系统需要通过多个类来创建对象时。
- 当系统需要隐藏具体类的实例化过程时。
- 当系统需要通过子类来指定创建对象的类型时。
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，让子类决定实例化哪一个类。
- 抽象工厂模式（Abstract Factory）：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定具体类。
- 建造者模式（Builder）：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
- 原型模式（Prototype）：通过复制现有的实例来创建新的实例，而不是通过实例化来创建。
二、结构型设计模式（Structural Patterns）
概述
结构型设计模式关注如何将类或对象组合成更大的结构，目的是简化系统的设计和实现。这些模式通过继承或组合来实现类和对象之间的关系，从而提高系统的灵活性和可维护性。
适用场景
- 当需要构建一个由多个类或对象组成的复杂结构时。
- 当需要简化类或对象之间的关系时。
- 当需要提供一个统一的接口来访问子系统中的一组接口时。
常见模式
- 适配器模式（Adapter）：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本因接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。
- 桥接模式（Bridge）：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立地变化。
- 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，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
- 装饰器模式（Decorator）：动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰器模式比生成子类更为灵活。
- 外观模式（Facade）：为子系统中的一组接口提供一个统一的高层接口，使得子系统更易使用。
- 享元模式（Flyweight）：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
- 代理模式（Proxy）：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
三、行为型设计模式（Behavioral Patterns）
概述
行为型设计模式关注对象之间的通信和职责分配，旨在通过定义对象之间的交互方式来提高系统的灵活性和可扩展性。这些模式通过改变对象之间的通信方式，减少了对象之间的耦合度，从而提高了系统的可维护性和可扩展性。
适用场景
- 当系统中对象之间的交互复杂时。
- 当需要定义对象之间的通信规则时。
- 当需要通过改变对象之间的交互方式来实现系统的扩展时。
常见模式
- 责任链模式（Chain of Responsibility）：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者与接收者之间的耦合关系。
- 命令模式（Command）：将请求封装成对象，从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。
- 解释器模式（Interpreter）：给定一个语言，定义它的文法，并定义一个解释器，使用该解释器来解释语言中的句子。
- 迭代器模式（Iterator）：提供一种方法顺序访问一个集合对象中的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。
- 中介者模式（Mediator）：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，使得各个对象不需要显式地相互引用，从而使得松耦合的设计成为可能。
- 备忘录模式（Memento）：在不暴露对象实现细节的情况下，捕获一个对象的内部状态，并在以后恢复该状态。
- 观察者模式（Observer）：当对象间存在一对多关系时，使用此模式。
- 状态模式（State）：允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为，对象看起来好像修改了它的类。
- 策略模式（Strategy）：定义一系列算法，把它们一个个封装起来，并使它们可相互替换。
- 模板方法模式（Template Method）：定义一个操作中的算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。
- 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类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
总结
在实际开发中，设计模式不仅仅是理论上的抽象，它们是解决实际问题的有力工具。理解每种模式的核心思想和适用场景，能够帮助开发者在面对复杂问题时，选择合适的模式进行解决。然而，过度使用设计模式或不恰当的使用也可能导致系统的复杂性增加，因此，在应用设计模式时，需要根据具体的业务需求和系统架构进行权衡和选择。
总之，设计模式是软件开发中的宝贵财富。通过深入理解和合理应用设计模式，开发者可以提高系统的可维护性、可扩展性和灵活性，从而构建出高质量的软件系统。
