设计模式-01 | 23种设计模式概述
目录
1. 设计模式概念：
2.GOF(Gang of Four)
3.设计模式的分类
1）创建型模式（Creational Patterns）
2）结构型模式（Structural Patterns）
3）行为型模式（Behavioral Patterns）
4.设计模式间的关系
5.设计模式的六大原则
1、开闭原则（Open Close Principle）
2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）
3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）
4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）
5、迪米特法则，又称最少知道原则（Demeter Principle）
6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）
1. 设计模式概念：
设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。
设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理地运用设计模式可以完美地解决很多问题，每种模式在现实中都有相应的原理来与之对应，每种模式都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，这也是设计模式能被广泛应用的原因。
2.GOF(Gang of Four)
1994年，GOF 出版Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software一书，该书首次提到了软件开发中设计模式的概念。他们所提出的的设计模式基于以下面向对象设计原则：
- 面向接口编程而不是面向实现编程
- 优先使用对象组合而不是继承
3.设计模式的分类
设计模式可以分为三大类：
1）创建型模式（Creational Patterns）
这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式，而不是使用 new 运算符直接实例化对象。这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。
- 单例模式（Singleton Pattern）
保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
例如：一个班级只有一个班主任。
- 工厂模式（Factory Pattern）
定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。
例如：你需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。
- 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。
例如：工作了，为了参加一些聚会，肯定有两套或多套衣服吧，比如说有商务装（成套，一系列具体产品）、时尚装（成套，一系列具体产品），甚至对于一个家庭来说，可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装，这些也都是成套的，即一系列具体产品。假设一种情况（现实中是不存在的，但有利于说明抽象工厂模式），在您的家中，某一个衣柜（具体工厂）只能存放某一种这样的衣服（成套，一系列具体产品），每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OOP 的思想去理解，所有的衣柜（具体工厂）都是衣柜类的（抽象工厂）某一个，而每一件成套的衣服又包括具体的上衣（某一具体产品），裤子（某一具体产品），这些具体的上衣其实也都是上衣（抽象产品），具体的裤子也都是裤子（另一个抽象产品）。
- 建造者模式（Builder Pattern）
将一个复杂的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。主要解决在软件系统中，有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。
例如：去肯德基，汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的，而其组合是经常变化的，生成出所谓的"套餐"。
- 原型模式（Prototype Pattern）
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。
例如：JAVA 中的 Object clone() 方法。
2）结构型模式（Structural Patterns）
这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。
- 适配器模式（Adapter Pattern）
将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
例如：JAVA JDK 1.1 提供了 Enumeration 接口，而在 1.2 中提供了 Iterator 接口，想要使用 1.2 的 JDK，则要将以前系统的 Enumeration 接口转化为 Iterator 接口，这时就需要适配器模式。
- 桥接模式（Bridge Pattern）
将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立的变化。
例如：猪八戒从天蓬元帅转世投胎到猪，转世投胎的机制将尘世划分为两个等级，即：灵魂和肉体，前者相当于抽象化，后者相当于实现化。生灵通过功能的委派，调用肉体对象的功能，使得生灵可以动态地选择。
- 过滤器模式（Filter、Criteria Pattern）
这种模式允许开发人员使用不同的标准来过滤一组对象，通过逻辑运算以解耦的方式把它们连接起来。
- 组合模式（Composite Pattern）
将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
例如：算术表达式包括操作数、操作符和另一个操作数，其中，另一个操作符也可以是操作数、操作符和另一个操作数。
- 装饰器模式（Decorator Pattern）
这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。
例如：不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。
- 外观模式（Facade Pattern）
外观模式（Facade Pattern）隐藏系统的复杂性，并向客户端提供了一个客户端可以访问系统的接口。为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观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。
例如：JAVA 的三层开发模式。
- 享元模式（Flyweight Pattern）
享元模式（Flyweight Pattern）主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
例如：JAVA 中的 String，如果有则返回，如果没有则创建一个字符串保存在字符串缓存池里面。
- 代理模式（Proxy Pattern）
在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。我们创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口，为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
例如：买火车票不一定在火车站买，也可以去代售点。
3）行为型模式（Behavioral Patterns）
这些设计模式特别关注对象之间的通信。
- 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）
避免请求发送者与接收者耦合在一起，让多个对象都有可能接收请求，将这些对象连接成一条链，并且沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为止。
例如：红楼梦中的"击鼓传花"。
- 命令模式（Command Pattern）
命令模式（Command Pattern）是一种数据驱动的设计模式，它属于行为型模式。请求以命令的形式包裹在对象中，并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象，并把该命令传给相应的对象，该对象执行命令。
例如：struts 1 中的 action 核心控制器 ActionServlet 只有一个，相当于 Invoker，而模型层的类会随着不同的应用有不同的模型类，相当于具体的 Command。
- 解释器模式（Interpreter Pattern）
给定一个语言，定义它的文法表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该标识来解释语言中的句子。
例如：编译器、运算表达式计算。
- 迭代器模式（Iterator Pattern）
提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示。
例如：JAVA 中的 iterator。
- 中介者模式（Mediator Pattern）
用一个中介对象来封装一系列的对象交互，中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。
例如：MVC 框架，其中C（控制器）就是 M（模型）和 V（视图）的中介者。
- 备忘录模式（Memento Pattern）
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。
例如：Windows 里的 ctri + z。
- 观察者模式（Observer Pattern）
定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
例如：西游记里面悟空请求菩萨降服红孩儿，菩萨洒了一地水招来一个老乌龟，这个乌龟就是观察者，他观察菩萨洒水这个动作。
- 状态模式（State Pattern）
允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。
例如：打篮球的时候运动员可以有正常状态、不正常状态和超常状态。
- 空对象模式（Null Object Pattern）
在空对象模式中，一个空对象取代 NULL 对象实例的检查。Null 对象不是检查空值，而是反应一个不做任何动作的关系。
- 策略模式（Strategy Pattern）
在策略模式中，我们创建表示各种策略的对象和一个行为随着策略对象改变而改变的 context 对象。策略对象改变 context 对象的执行算法。定义一系列的算法,把它们一个个封装起来, 并且使它们可相互替换。
例如：旅行的出游方式，选择骑自行车、坐汽车，每一种旅行方式都是一个策略。
- 模板模式（Template Pattern）
定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
例如：西游记里面菩萨定好的 81 难，这就是一个顶层的逻辑骨架。
- 访问者模式（Visitor Pattern）
使用了一个访问者类，它改变了元素类的执行算法。通过这种方式，元素的执行算法可以随着访问者改变而改变。
例如：在朋友家做客，您是访问者，朋友接受您的访问，您通过朋友的描述，然后对朋友的描述做出一个判断，这就是访问者模式。
4.设计模式间的关系
5.设计模式的六大原则
1、开闭原则（Open Close Principle）
开闭原则的意思是：对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。简言之，是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类。
2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）
里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。LSP 是继承复用的基石，只有当派生类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而派生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键步骤就是抽象化，而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。
3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）
这个原则是开闭原则的基础，具体内容：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。
4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）
这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是：降低类之间的耦合度。由此可见，其实设计模式就是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想，它强调降低依赖，降低耦合。
5、迪米特法则，又称最少知道原则（Demeter Principle）
最少知道原则是指：一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。
6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）
合成复用原则是指：尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。
设计模式这块第一次想去把它整明白，所以这块现在理解的也不是很清楚，但是后续再逐个来详细理解，然后再更新出来。
参考博客：https://www.cnblogs.com/pony1223/p/7608955.html