创建型
1.抽象工厂模式(AbstractFactory)
提供一个创建一系列或相关依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类
2.创建者模式(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
3.工厂方法模式(FactoryMethod)
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,使得一个类的实例化延迟到其子类
4.原型模式(Prototype)
用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象
5.单例模式(Singleton)
保证一个类仅有一个实例,并提供它的一个全局访问点
结构型
6.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,使得原本由于接口不兼容而不能在一起工作的类一起工作
7.桥接模式(Bridge)
将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化
8.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
9.装饰模式(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,装饰模式比生成子类更为灵活
10.外观模式(Facade)
为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,此模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用
11.享元模式(Flyweight)
运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象
12.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
行为型
13.观察者模式(Observer)
定义一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象,这个主题对象在状态发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己
14.模板方法模式(TemplateMethod)
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结构即可重定义该算法的某些特定步骤
15.命令模式(Command)
将一个请求封装为一个对象,从而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,以及支持可以撤销的操作
16.状态模式(State)
当一个对象的内在状态改变时,允许改变其行为,这个对象看起来像是改变了其类
17.职责链模式(ChainOfResponsibility)
使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系,将这个对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,知道有一个对象处理它为止
18.解释器模式(Interpreter)
给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句子
19.中介者模式(Mediator)
用一个中介对象来封装一系列的对象交互,使得各对象不需要显示地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互
20.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
21.策略模式(Strategy)
定义了算法家族,分别封装起来,让它们之间可以互相替换,此模式让算法的变化,不会影响到使用算法的客户
22.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,这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态
23.迭代器模式(Interator)
提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素,而又不暴露该对象的内部表示
模式总结
- Strategy:使用接口即使用strategy,用于隔离变化,例如Spring中IOC(依赖反转)
- Decrator:常见于各种wrapper,常用于在原函数执行前后做一些额外的工作,例如定制输入/输出流、加解密、AOP等
- Factory Method:隔离创建对象的细节,使得创建对象的行为可扩展,一般配合singleton使用,例如commons的LogFactory
- Observer:非常实用,即订阅/发布模型,用于事件驱动的设计,例如UI框架中的listener
- Chain of Responsibility:一组对象按照既定的顺序关联起来,依次处理请求,其中任一对象都有权停止调用的继续传递,例如JavaEE中的Filter
- Singleton:最简单的模式,但是要注意线程安全的单例模式的几种写法,在延迟加载的场景中:double-check的隐患,以及静态内部类的优点
- Flyweight:复用变化少的对象,常用于各种资源池的设计,例如线程池,再例如在处理音乐对象时,复用音乐家
- Adapter:处理遗留系统的不二法宝,也可以用空方法实现接口作为抽象父类,例如Java AWT中的KeyAdapter、MouseAdapter
- Facade:封装扇出(多个方法的调用简化为一个),复杂的facade可以形成树状结构,本质上是利用树状结构减少调用者的复杂度
- Template:与多态紧密结合,其实任意的多态使用即为该模式,可以理解为框架与钩子(callback之类)的关系,例如Spring MVC
- Builder:与factory不同的是,该模式包含了对象构造的若干过程,因此天然地与template结合,例如StringBuilder、protobuf中的builder等
- Iterator:封装数据的访问行为(顺序、可见性等),一般被容器类创建,例如由Java的Iterable实现类创建
- Composite:结构上与decorator很像,但可以一个包装多个同接口的实例,在逻辑上也不同,composite将组件组装为整体使用,decorator仅仅是修饰目标的行为,例如目录与文件
- Command:将行为抽象和解耦,例如绘图命令包含钢笔、笔刷、油漆桶等,每个命令可以包含draw、undo、redo等操作
- Mediator:对于n个对象,可能共有O(n^2)个联系,使用mediator可以将复杂可变的联系行为封装在该类中,每个对象只需和该类联系即可,例如UI中的组件状态的关联(联动菜单等)
- State:封装FSM(有限状态机)的状态与状态迁移,每个状态定义了自身的输入与状态迁移,比传统的switch写法更灵活,例如电梯调度
- Proxy:与decorator在结构上很像,但逻辑上不同,decorator是在原有的基础上做额外的工作,而proxy是原对象的一个完整的替代品,例如图片加载中的占位符、AOP
- Abstract Factory:该模式抽象出创建一组相关对象的接口,其中每个方法即为factory method,例如创建一组相关的UI控件等
- Prototype:用于以某个对象为模子创建一个新对象的场景,例如幻灯片中的母版与普通页、对象的克隆(Java中的Cloneable)等
- Bridge:使用关联代替继承,解决类多维度的扩展导致的类爆炸的问题,例如一本书,从语言上看分为中文英文等(共X种),从类别上分为小说散文等(共Y种),从包装上分为精装平装等(共Z种),那么如果采用继承需要3层共XYZ个类,如果分别包含三种分类的接口,则一共只需X+Y+Z个类
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Interpreter:很少用到,一般用于解释执行自定义的某种语法,跟command与composite可以合起来使用
举个我在实际工作中用过的例子:规则过滤。该模块输入是仿SQL语法的过滤规则,例如:syndId=101 AND sponsor.id IN (1,2,3) AND campaign.id NOT IN (4,5,6)
可以将一元、二元之类的表达式封装为command,command之间是composite的模式(可以构造为一棵抽象语法树),command本身其实就是不同的interpreter,接受context(实际应用中我是将context与context的求值逻辑分离开了,便于扩展不同的context求值逻辑)作为参数 -
Memento:将当前对象的状态信息保存为另一个对象(状态镜像),使得当前对象可以基于状态镜像快速恢复原状态,例如表单提交后,将已填写正确的字段作为镜像传递给视图层,以便用户继续填写的时候可以只用重写错误的信息
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Visitor:访问多种类型的元素时,很容易写出if-else的代码,如果类型变化不大但是访问的行为(例如输出元素)容易发生变化时,适合此模式。具体地,为每个元素定义访问行为的接口,在对应的实现中可以调用某个visitor,而visitor的实现类定义具体的实现。例如解析HTML DOM树