张维鹏的博客

设计模式是一套经过反复使用的代码设计经验，目的是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式于己于人于系统都是多赢的，它使得代码编写真正工程化，它是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现实中都有相应的原理来与之对应，每种模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。总体来说，设计模式分为三大类：5种创建型模式、7种结构型模式、11种行为型模式

工厂模式将目的将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来，从而达到更高的灵活性，工厂模式可以分为三类：简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式；简单工厂模式的核心是定义一个创建对象的接口，将对象的创建和本身的业务逻辑分离。工厂方法模式将工厂抽象化，并定义一个创建对象的接口。每增加新产品，只需增加该产品以及对应的具体实现工厂类，由具体工厂类决定要实例化的产品是哪个，将对象的创建与实例化延迟到子类。抽象工厂模式用于创建相关对象的家族。当一个产品族中需要被设计在一起工作时，通过抽象工厂模式，保证客户端始终只使用同一个产品族

建造者模式将复杂产品的创建步骤分解在在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，从而更精确控制复杂对象的产生过程；通过隔离复杂对象的构建与使用，也就是将产品的创建与产品本身分离开来，使得同样的构建过程可以创建不同的对象；并且每个具体建造者都相互独立，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者，用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象。

单例模式可以确保系统中某个类只有一个实例，该类自行实例化并向整个系统提供这个实例的公共访问点，除了该公共访问点，不能通过其他途径访问该实例。单例模式的优点在于：系统中只存在一个共用的实例对象，无需频繁创建和销毁对象，节约了系统资源，提高系统的性能。可以严格控制客户怎么样以及何时访问单例对象。

原型模式主要用于对象的创建，使用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。原型模式比 new 方式创建对象的性能要好的多，因为 Object 类的 clone() 方法是一个本地方法，直接操作内存中的二进制流，特别是复制大对象时，性能的差别非常明显；并且可以简化对象的创建；

适配器模式主要用于将一个类的接口转化成客户端希望的目标类格式，使得原本不兼容的类可以在一起工作，将目标类和适配者类解耦；同时也符合“开闭原则”，可以在不修改原代码的基础上增加新的适配器类；将具体的实现封装在适配者类中，对于客户端类来说是透明的，而且提高了适配者的复用性

装饰器模式可以动态给对象添加一些额外的职责从而实现功能的拓展，在运行时选择不同的装饰器，从而实现不同的行为；比使用继承更加灵活，通过对不同的装饰类进行排列组合，创造出很多不同行为，得到功能更为强大的对象；符合“开闭原则”，被装饰类与装饰类独立变化，用户可以根据需要增加新的装饰类和被装饰类，在使用时再对其进行组合，原有代码无须改变。

代理模式的设计动机是通过代理对象来访问真实对象，通过建立一个对象代理类，由代理对象控制原对象的引用，从而实现对真实对象的操作。在代理模式中，代理对象主要起到一个中介的作用，用于协调与连接调用者(即客户端)和被调用者(即目标对象)，在一定程度上降低了系统的耦合度，同时也保护了目标对象。但缺点是在调用者与被调用者之间增加了代理对象，可能会造成请求的处理速度变慢，

桥接模式将系统的抽象部分与实现部分分离解耦，使他们可以独立的变化。为了达到让抽象部分和实现部分独立变化的目的，桥接模式使用组合关系来代替继承关系，抽象部分拥有实现部分的接口对象，从而能够通过这个接口对象来调用具体实现部分的功能。也就是说，桥接模式中的桥接是一个单方向的关系，只能够抽象部分去使用实现部分的对象，而不能反过来。桥接模式符合“开闭原则”，提高了系统的可拓展性，在两个变化维度中任意扩展一个维度，都不需要修改原来的系统；并且实现细节对客户不透明，可以隐藏实现细节。

外观模式通过对客户端提供一个统一的接口，用于访问子系统中的一群接口。使用外观模式有以下几点好处：更加易用、松散耦合、更好的划分访问层次。但是如果外观模式对子系统类做太多的限制则减少了可变性和灵活性，所以外观模式适用于为复杂子系统提供一个简单接口，提高系统的易用性场景 以及 引入外观模式将子系统与客户端进行解耦，提高子系统的独立性和可移植性。

组合模式将叶子对象和容器对象进行递归组合，形成树形结构以表示“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，能够像处理叶子对象一样来处理组合对象，无需进行区分，从而使用户程序能够与复杂元素的内部结构进行解耦。组合模式最关键的地方是叶子对象和组合对象实现了相同的抽象构建类，它既可表示叶子对象，也可表示容器对象，客户仅仅需要针对这个抽象构建类进行编程，这就是组合模式能够将叶子节点和对象节点进行一致处理的原因。

享元模式通过共享技术有效地支持细粒度、状态变化小的对象复用，当系统中存在有多个相同的对象，那么只共享一份，不必每个都去实例化一个对象，极大地减少系统中对象的数量。享元模式的核心是享元工厂类，享元工厂类维护了一个对象存储池，当客户端需要对象时，首先从享元池中获取，如果享元池中存在对象实例则直接返回，如果享元池中不存在，则创建一个新的享元对象实例返回给用户，并在享元池中保存该新增对象，这点有些单例的意思。

将类中经常改变或者可能改变的部分提取为作为一个抽象策略接口类，然后在类中包含这个对象的实例，这样类实例在运行时就可以随意调用实现了这个接口的类的行为。比如定义一系列的算法，把每一个算法封装起来，并且使它们可相互替换，使得算法可独立于使用它的客户而变化，这就是策略模式。策略模式的优点在于可以动态改变对象的行为；但缺点是会产生很多策略类，同时客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类；

模板方法是基于继承实现的，在抽象父类中声明一个模板方法，并在模板方法中定义算法的执行步骤（即算法骨架）。在模板方法模式中，可以将子类共性的部分放在父类中实现，而特性的部分延迟到子类中实现，只需将特性部分在父类中声明成抽象方法即可，使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤，不同的子类可以以不同的方式来实现这些逻辑。模板方法模式的优点在于符合“开闭原则”，也能够实现代码复用，将不变的行为转移到父类，去除子类中的重复代码。

职责链可以将请求的处理者组织成一条链，并将请求沿着链传递，如果某个处理者能够处理请求则处理，否则将该请求交由上级处理。客户端只需将请求发送到职责链上，无须关注请求的处理细节，通过职责链将请求的发送者和处理者解耦了，这也是职责链的设计动机。

观察者模式又称为 发布-订阅模式，定义了对象之间一对多依赖关系，当目标对象(被观察者)的状态发生改变时，它的所有依赖者(观察者)都会收到通知。一个观察目标可以对应多个观察者，而这些观察者之间没有相互联系，所以能够根据需要增加和删除观察者，使得系统更易于扩展，符合开闭原则；并且观察者模式让目标对象和观察者松耦合，虽然彼此不清楚对方的细节，但依然可以交互，目标对象只知道一个具体的观察者列表，但并不认识任何一个具体的观察者，它只知道他们都有一个共同的接口。

访问者模式适用于数据结构相对稳定的系统，将数据结构与基于数据的操作进行分离，使得添加作用于这些数据结构的新操作变得简单，并且不需要改变各数据结构，为不同类型的数据结构提供多种访问操作方式，这样是访问者模式的设计动机。除了使新增访问操作变得更加简单，也能够在不修改现有类的层次结构下，定义该类层次结构的操作，并将有关元素对象的访问行为集中到一个访问者对象中，而不是分散搞一个个的元素类中。但访问者模式的缺点在于让增加新的元素类变得困难，每增加一个新的元素类都意味着要在抽象访问者角色中增加一个新的抽象操作。

中介者模式通过中介者对象来封装一系列的对象交互，将对象间复杂的关系网状结构变成结构简单的以中介者为核心的星形结构，对象间一对多的关联转变为一对一的关联，简化对象间的关系，便于理解；各个对象之间的关系被解耦，每个对象不再和它关联的对象直接发生相互作用，而是通过中介者对象来与关联的对象进行通讯，使得对象可以相对独立地使用，提高了对象的可复用和系统的可扩展性。在中介者模式中，中介者类处于核心地位，它封装了系统中所有对象类之间的关系，除了简化对象间的关系，还可以对对象间的交互进行进一步的控制。

命令模式的本质是将请求封装成对象，将发出命令与执行命令的责任分开，命令的发送者和接收者完全解耦，发送者只需知道如何发送命令，不需要关心命令是如何实现的，甚至是否执行成功都不需要理会。命令模式的关键在于引入了抽象命令接口，发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。另外命令可以像强对象一样可以被存储和传递，所以可支持撤销的操作

在介绍状态模式之前，我们先来看这样一个实例：你公司力排万难终于获得某个酒店的系统开发项目，并且最终落到了你的头上。下图是他们系统的主要工作(够简单)。当你第一眼看到这个系统的时候你就看出来了这是一个状态图，每个框框都代表了房间的状态，箭头表示房间状态的转换。分析如下：房间有三个状态：空闲、已预订、已入住，状态与状态之间可以根据客户的动作来进行转换。定义每个状态的值。 publ...

备忘录模式提供了一种恢复状态的机制，在不破坏封装的前提下，捕获对象的内部状态，并保存在该对象之外，保证该对象能够恢复到某个历史状态；备忘录模式将保存的细节封装在备忘录中，除了创建它的创建者之外其他对象都不能访问它，并且实现了即使要改变保存的细节也不影响客户端。但是备忘录模式都是多状态和多备份的，会早用较多的内存，消耗资源。

迭代器模式提供一种访问集合中的各个元素，而不暴露其内部表示的方法。将在元素之间游走的职责交给迭代器，而不是集合对象，从而简化集合容器的实现，让集合容器专注于在它所应该专注的事情上，更加符合单一职责原则。

解释器模式，就是定义语言的文法，并建立一个解释器来解释该语言中的句子，通过构建解释器，解决某一频繁发生的特定类型问题实例。