区分那些相似的设计模式

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GoF在《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》中总结了23种经典的设计模式，成为了该领域的经典。尽管除此之外后来又有人提出了很多其它设计模式，但因为较为零散且有些只针对特定语言，这里暂不涉及。首先，《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》一书虽经典，但不适合作为学习设计模式的第一本书。我想一个原因在于书里虽然对每种模式都进行了阐述，但是对它们之间的关联和区别讲得比较少，因此读下来就觉得有些个模式样子长差不多，难以区别。一个模式包括几个要素：名称，问题，方案，效果，它们的总体就好像这个模式的签名一样，一旦其中一项变了，那么它也就变了，有可能就是另一种模式了。所以我们经常能看到方法相同但意图不同的两种模式，或者意图相同方法不同的两种模式。

 

Template vs. Strategy

这两个是经常被用来比较的模式了。它们的目的一样，即使得对象的行为能够在运行时被改变，不同的是实现。Template模式使用了继承（Inheritance），而Strategy使用了组合（Composition）。稍具体来说，Strategy是通过组合维护了另一个行为对象的引用，需要执行相关任务时就委托（Delegation）给该对象，通过组合不同的被委托对象动态决定行为。Template则是在父类中定义算法框架，但算法中的一些步骤在子类中定义，运行时通过选择不同的子类决定最终行为。

 

Factory vs. Builder

两者的目的都是为了创建类的实例，区别在于Builder模式中独有的导演角色（Director role），这个角色负责将零件对象组装成整体。它的优点在于导演角色还可以根据不同的需求，通过改变组装过程从而得到不同的结果。这个过程就好像源码，经过预处理，编译，链接等各个环节，最终得到可执行对象一样。Factory则是一站式的服务，直接就给成品。

 

Visitor vs. Iterator

两者的目的都是遍历，但遍历的结构和方式略有不同。一般地，Visitor遍历复杂结构，如树结构或组合结构等，结构中每个结点可以同构也可以异构，前提是只要提供一个预定的统一访问接口即可。Iterator用于遍历元素类型一致的集合（多是线性结构，当然也可以是非线性结构），不用为每个元素定义统一的访问接口，因为要进行什么操作用户自己决定。

 

Memento vs. State

这两种模式像的只有名字了，其实没什么关系。前者的目的在于记录对象当前状态，好让以后能够恢复到这一点。后者用于实现状态机。

 

Adapter vs. Facade

两种模式的形式很像，都是在对象外面包了层东西，而且都以改变原有接口为目的。区别在于前者一般只包装一个对象，目标是为了改变接口来适应外部系统，现实中的经典例子如电器插头，你英式的插头要进美式的插座就得用个转换器，但要完成的功能没变。而后者一般是将一个子系统进行包装，目的是简化接口，如汽车构造虽然复杂，但暴露给司机的接口-方向盘和油门刹车却很简单，功能也没变，只是用户操作更方便了。

 

Decorator vs. Adapter

两者形式上也很像，也都是在对象外包一层东西，但目的不一样，前者是为了给现有对象增加功能，一般不改变其接口，如Java I/O就大量使用了这一模式。后者是为了改变其接口，功能保持不变。

 

State vs.Strategy

这两者在目的上没什么关系，但形式上却是一样的，都是将任务委托给其组合的对象。

Decorator, Adapter vs. Proxy

前两者包装即有对象，要么增加其行为，要么改变其接口。而相比而言，Proxy既不改变原有对象的行为也不会改变其接口，它的核心在于对被代理对象的控制。控制的目的可能是权限控制，虚拟化或者Cache等。还有个细微的区别是Proxy模式中代理对象和被代理对象可以是远程连接的，而Decorator中装饰对象/被装饰对象，Adapter中适配对象和被适配对象一般都在本地。

 

Abstract factory & Factory

Factory Method定义创建对象的接口，而将创建对象实例的过程放到子类中去定义，用户根据需要选择相应的工厂子类就行。可以看到，Factory模式本身还是Template模式的一种用法。Abstract Factory与之区别在于它是要创建一族相互关联或者依赖的产品。Abstract Factory需要定义所有具体工厂的接口，即它是“工厂的工厂”，每个具体的工厂都要实现其中的方法。Abstract factory用于创建一族相关的产品。如鼠标和键盘，工厂A既可以生产鼠标也可以生产键盘，工厂B也既可以生产鼠标也可以生产键盘，只是它们的实现不一样，如一个是生产无线鼠标键盘而另一个可以是生产有线鼠标键盘的。但你单独拿出一个产品（即鼠标或者键盘）来看，那就是个Factory模式。

Factory vs. Prototype

Factory是从类重新实例一个对象，Prototype是从已有的实例直接拷贝生成一个实例，从而省去了初始化的过程。Prototype模式一般以clone()这种深拷贝函数的形式出现。

Memento vs. Command

两种模式都可以提供回到先前某点的功能，但前者是针对对象状态，后者针对对象行为。前者相当于为对象取一个snapshot，方便以后可以回到该点。正是这个特点，Memento模式也可用于对象序列化及反序列化。后者则通过类似于“撤消”（Undo）的动作来回滚之前动作的影响。