再读《设计模式》

设计模式

创建型模式

初始化逻辑分离。

抽象工厂

抽象工厂旨在提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定他们具体的类。
如一个窗口有多种UI风格，其中包含了多种UI控件的初始化，就可以使用抽象工厂。
工厂顶层是抽象工厂方法，具体实现则是初始化特定平台对象的工厂子类。
优势在于易于扩展平台，但是难以支持新种类的产品。
适用：

• 一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时
• 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时
• 当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便联合使用时
• 当你提供一个产品类库，而只想显示他们的接口而不是实现时
  效果：
• 分离了具体的类
• 易于交换产品序列
• 有利于产品的一致性
• 难以支持新种类的产品

builder生成器

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。
如一个文本阅读器，有将文字导出为PDF、HTML、txt的功能。
适用：

• 当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及他们的装配方式时
• 当构建过程必须允许被构造的对象有不同的表示时
  效果：
• 使得可以改变一个产品的内部表示
• 将构造代码和表示代码分离开
• 可对构造过程进行更精细的控制

工厂方法

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。
适用：

• 当一个类不知道他所必须创建的对象的类的时候
• 当一个类希望由他的子类来制定他所创建的对象的时候
• 当类将创建对象的职责委托给多个子类中的一个，并且希望将哪一个子类是代理者这一信息局部化的时候
  效果：
• 为子类提供hook
• 链接平行的类层次

原型

用原型实例指定要创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
copy/deep copy/multiable copy

单件

单例模式

结构型模式

适配器

将一个类接口转换成客户希望的另外一个接口。使得原本由于接口不兼容而不能在一起工作的类可以一起工作。
适用：
1.想使用一个已存在的类，而他的接口不符合你的需求
2.想创建一个可以复用的类，该类可以和其他不相关的类或接口不兼容的类接通工作
3.想使用一些已经存在的子类，但是不可能对每一个都进行子类化以匹配他们的接口
效果：
类适配器可能不能胜任所有适配工作，对象适配器更灵活

桥接

将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立的变化
适用：
1.不希望在抽象和实现之间有固定的绑定关系，因为在程序运行时刻实现部分应该可以被选择或者切换
2.类的抽象和它的实现应该都应该可以通过生成子类的方法加以扩充，桥接可以使不同的抽象接口和实现部分相组合
3.抽象的实现部分的修改对客户不产生影响
4.想完全隐藏抽象的实现部分
5.想要在多个对象间共享实现
效果：
分离接口及实现部分
2.提高扩展性
3.实现细节对客户透明

组合

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
适用：
1.想表示对象的部分-整体层次结构
2.希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，统一的使用组合结构中的所有对象
效果：
1.定义了包含基本对象和组合对象的类层次结构，不断递归下去
2.简化客户代码，客户可以一致的使用组合结构和单个对象
3.使得更容易增加新类型的组件
4.使得设计更加一般化

装饰

动态的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加灵活。
适用：
1.不影响其他对象的情况下，以动态透明的方式传给单个对象添加职责
2.处理可以撤销的职责
3.当不能采用生成子类的方式进行扩充时
效果：
优点：
1.比集成更加灵活
2.避免在层次结构高层的类中有太多的特征，一次装饰增加一点职责
缺点：
1.装饰的组件和组件还是有差别的
2.会产生很多小对象

外观

为子系统提供一个一致的界面，定义一组高层接口，使得子系统更加容易使用。（模块内部还是低耦合，但为模块外部提供一组统一的外观接口，可以提现高内聚）
适用：
1.为一个复杂的子系统提供简单接口时，一般的功能外观接口即可满足，更复杂的使用可以越过外观接口调用内部
2.避免直接使用子系统造成的耦合
3.简化子系统内部的依赖关系
效果：
1.简化子系统使用
2.解耦

享元模式

使用共享技术有效的支持大量细粒度的对象
适用：
1.使用了大量的对象
2.由于1，造成了较大的内存开销
3.对象大多数状态可变为外部状态
4.如果删除对象的外部状态，就可以仅使用很少的共享对象去掉很多的独立对象
5.应用程序不依赖对象标识

代理模式

为其他对象提供一种代理以控制对做这个对象的访问
适用：
1.远程代理：为一个对象在不同的地址空间实现局部代表
2.虚代理：用于按需初始化开销很大的对象
3.保护代理：用于控制原始对象的访问，可以用于对象有不同访问权限的情况
4.智能指针
效果：
1.可以隐藏一些对象在不同地址空间的情况
2.可以优化操作，按需管理
3.可以允许访问一个对象时有附加的业务处理

行为模式

职责链

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。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为⽌。
适用：
1.有多个的对象可以处理一个请求，哪个对象处理该请求运行时刻⾃动确定。
2.你想在不明确指定接收者的情况下，向多个对象中的⼀个提交⼀个请求。
3.可处理一个请求的对象集合应被动态指定。
效果：
1.降低耦合度，仅需要知道处理的后继者
2.增强了灵活性
3.但是不保证一定会被处理。

命令

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，以及支持可撤消的操作。
适用：
1.抽出待执行的操作，将其对象化
2.支持取消操作
3.支持该操作与初始请求生命周期无关
4.更容易支持日志
效果：

1. Command模式将调用操作的对象与知道如何实现该操作的对象解耦。
2. Command是头等的对象。它们可像其他的对象一样被操纵和扩展。
3. 你可将多个命令装配成⼀个复合命令。例如是前面描述的 MacroCommand类。一般说来，复合命令是 Composite模式的一个实例。
4. 增加新的Command很容易，因为这无需改变已有的类。

解释器

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。

迭代器

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素 , ⽽又不需暴露该对象的内部表示。

中介者

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。
适用：
1.一组对象以定义良好但是复杂的方式相互通信，会使得产生依赖难以理解
2.一个对象直接引用其他对象并直接与之通信，会使其难以复用
3.想要定义分布在多个类中的行为，但不想产生太多子类
效果：

1. 减少了⼦类生成 Mediator将原本分布于多个对象间的行为集中在一起。改变这些行为只需生成 Meditator的子类即可。这样各个 Colleague类可被重用。
2. 它将各Colleague解耦 Mediator有利于各Colleague间的松耦合. 你可以独立的改变和复⽤各Colleague类和Mediator类。
3. 它简化了对象协议 用Mediator和各Colleague间的一对多的交互来代替多对多的交互。⼀对多的关系更易于理解、维护和扩展。
4. 它对象如何协作进⾏了抽象 将中介作为一个独立的概念并将其封装在⼀个对象中，使你将注意力从对象各自本身的行为转移到它们之间的交互上来。这有助于弄清楚⼀个系统中的对象是如何交互的。
5. 它使控制集中化 中介者模式将交互的复杂性变为中介者的复杂性。因为中介者封装了协议, 它可能变得比任⼀一个Colleague都复杂。 这可能使得中介者自身成为⼀个难于维护的庞然大物。

备忘录

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。
适用：
1.必须保存一个对象在某一个时刻的(部分)状态, 这样以后需要时它才能恢复到先前的状态。
2.如果一个⽤接口来让其它对象直接得到这些状态，将会暴露对象的实现细节并破坏对象的封装性。
效果：
可能产生大量的存储开销。

观察者

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。
适用：
1.当一个抽象模型有两个⽅面 , 其中一个⽅面依赖于另⼀⽅面。将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复⽤。
2.当对一个对象的改变需要同时改变其它对象 , ⽽不知道具体有多少对象有待改变。
3.当一个对象必须通知其它对象，而它又不能假定其它对象是谁。换言之,你不希望这些对象是紧密耦合的。
效果：
1.目标与观察者之间的耦合。
2.支持任意广播

状态

允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。（封装状态判断分支逻辑）
适用：
1.一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。
2.一个操作中含有庞大的多分⽀的条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态。这个状态通常⽤一个或多个枚举常量表示。通常,有多个操作包含这一相同的条件结构。State 模式将每一个条件分支放⼊一个独⽴的类中。这使得你可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象，这⼀对象可以不依赖于其他对象⽽独立变化。
效果：
1.将不同状态的行为分离开来
2.使得状态转换显示化
3.state对象可以共享

策略

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。本模式使得算法可独立于使用它的客户⽽变化。（封装算法）
适用：
1.许多相关的类仅仅是行为有异。策略提供了一种用多个行为中的⼀个⾏为来配置一个类的⽅法。
2.需要使用一个算法的不同变体。例如，你可能会定义一些反映不同的空间/时间权衡的算法。当这些变体实现为一个算法的类层次时,可以使用策略模式。
3.算法使⽤客户不应该知道的数据。可使⽤策略模式以避免暴露复杂的、与算法相关的数据结构。
4.一个类定义了多种行为,并且这些行为在这个类的操作中以多个条件语句的形式出现。将相关的条件分支移⼊它们各自的Strategy类中以代替这些条件语句。
效果：
1.封装算法，可以重用
2.可以避免生成过多的子类
3.可以避免类中逻辑中的过多条件语句

模板方法

定义一个操作中的算法的⻣架，⽽将⼀些步骤延迟到子类中。 TemplateMethod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。（C++标准库）
适用：
1.一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的行为留给子类来实现。
2.各⼦子类中公共的行为应被提取出来并集中到⼀个公共父类中以避免代码重复。首先识别现有代码中的不同之处，并且将不同之处分离为新的操作。最后，⽤一个调用这些新的操作的模板⽅法来替换这些不同的代码。
3.控制子类扩展。模板方法只在特定点重写方法。

访问者

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。
适用：
1.⼀个对象结构包含很多类对象，它们有不同的接口，⽽你想对这些对象实施一些依赖于其具体类的操作。
2.需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作，而你想避免让这些操作污染这些对象的类。 Visitor使得你可以将相关的操作集中起来定义在一个类中。当该对象结构被很多应用共享时，用 Visitor模式让每个应用仅包含需要⽤到的操作。
3.定义对象结构的类很少改变，但经常需要在此结构上定义新的操作。改变对象结构类需要重定义对所有访问者的接口，这可能需要很大的代价。如果对象结构类经常改变，那么可能还是在这些类中定义这些操作较好。