从代码小白到架构大神，设计模式是你的通关秘籍！_通关设计模式:游戏开发架构宝典-优快云博客

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一、设计模式：代码世界的万能钥匙

在生活中，我们常常会遇到各种巧妙的设计，它们以独特的方式解决问题，让我们的生活更加便捷和美好。就像自动感应门，当人靠近时，它能自动识别并打开，无需手动操作，这背后是传感器与控制系统的精妙设计；还有共享单车的智能锁，通过手机扫码就能轻松解锁使用，背后是物联网技术与移动支付的完美结合。这些设计案例都体现了设计的力量，它能够将复杂的问题简单化，提升我们的生活体验。

在软件开发的世界里，设计模式同样扮演着至关重要的角色。它是前人在不断的实践中总结出来的，针对软件开发过程中反复出现的问题的通用解决方案。就好比建筑中的蓝图，设计模式为软件开发提供了清晰的架构和思路，让开发者能够更加高效地构建软件系统。在实际开发中，我们常常会面临各种挑战，比如如何提高代码的可维护性、可扩展性和可复用性，如何降低代码的耦合度，如何应对复杂的业务逻辑等等。而设计模式，正是解决这些问题的关键所在。

二、23 种设计模式大揭秘

设计模式根据其用途和特点，主要分为创建型、结构型和行为型三大类。每一类设计模式都针对特定类型的问题，提供了独特的解决方案。下面，让我们深入了解这 23 种设计模式。

2.1 创建型模式

创建型模式主要用于对象的创建过程，它提供了一种将对象的创建和使用分离的方式，使得代码在创建对象时更加灵活和可维护。创建型模式包括单例模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式。

以单例模式为例，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在 Java 中，实现单例模式可以通过将构造函数私有化，然后提供一个静态方法来获取唯一的实例。如以下代码：

public class Singleton {

// 私有静态实例

private static Singleton instance;

// 私有构造函数，防止外部实例化

private Singleton() {}

// 静态方法，获取唯一实例

public static Singleton getInstance() {

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

}

在实际应用中，单例模式常用于需要全局唯一控制的场景，比如数据库连接池、线程池等。在数据库连接池的实现中，使用单例模式可以确保整个应用程序中只有一个连接池实例，避免了资源的重复创建和浪费，同时也方便了对连接池的统一管理和配置。

2.2 结构型模式

结构型模式主要用于处理类或对象的组合，它通过将类或对象组合成更大的结构，来实现复杂的功能。结构型模式包括适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式和享元模式。

适配器模式是一种常用的结构型模式，它允许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一起工作的类可以协同工作。比如，在 Java 中，如果我们有一个旧的打印机类OldPrinter，它的打印方法是printOld()，而新系统中使用的是NewPrinter接口，其打印方法是printNew()。为了让旧打印机能够在新系统中使用，我们可以创建一个适配器类Adapter，代码如下：

// 旧的打印机类

class OldPrinter {

public void printOld() {

System.out.println("Print from Old Printer.");

}

}

// 新的打印接口

interface NewPrinter {

void printNew();

}

// 适配器类

class Adapter implements NewPrinter {

private OldPrinter oldPrinter;

public Adapter(OldPrinter oldPrinter) {

this.oldPrinter = oldPrinter;

}

@Override

public void printNew() {

oldPrinter.printOld();

}

}

在实际开发中，适配器模式常用于集成旧系统或第三方库，当它们的接口与现有系统不兼容时，可以通过适配器模式进行适配，避免了对原有代码的大规模修改，降低了系统的耦合度，提高了代码的复用性和可维护性。