91、23种经典设计模式

设计模式是软件设计中反复出现的解决方案的模板，用于解决特定问题并提高代码的可维护性、可扩展性和可复用性。23种经典设计模式可分为创建型、结构型和行为型三大类，以下是具体分类及模式概述：

一、创建型模式（5种）

关注对象的创建过程，解耦对象的实例化与使用，提高灵活性。

1.单例模式

• 定义：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
• 应用场景：配置管理、线程池、数据库连接池等。
• 实现方式：饿汉式、懒汉式、双重检查锁、静态内部类等。

2.抽象工厂模式

• 定义：创建一系列相关或依赖对象的家族，无需指定具体类。
• 应用场景：跨平台UI组件库、数据库访问层等。
• 优点：隔离具体类的生成，客户端与具体产品解耦。

3.工厂方法模式

• 定义：定义一个创建对象的接口，由子类决定实例化哪个类。
• 应用场景：JDBC连接数据库、日志记录器等。
• 优点：符合开闭原则，新增产品无需修改原有代码。

4.建造者模式

• 定义：分步骤构建复杂对象，允许相同的构建过程创建不同表示。
• 应用场景：SQL构建器、JSON解析器等。
• 优点：封装构建逻辑，便于扩展和复用。

5.原型模式

• 定义：通过复制现有对象创建新对象，避免重复初始化。
• 应用场景：对象创建成本高（如数据库连接）、缓存系统等。
• 实现方式：浅拷贝（Object.clone()）或深拷贝（序列化/反序列化）。

二、结构型模式（7种）

关注类或对象的组合，形成更大的结构，提高灵活性和可扩展性。

1.桥接模式

• 定义：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。
• 应用场景：跨平台图表库、驱动框架等。
• 优点：避免继承导致的类爆炸，提高扩展性。

2.代理模式

• 定义：为其他对象提供代理以控制访问。
• 应用场景：RPC调用、AOP编程等。
• 类型：静态代理、动态代理（JDK/CGLIB）。

3.组合模式

• 定义：将对象组合成树形结构，表示“部分-整体”层次。
• 应用场景：文件系统、GUI组件树等。
• 优点：统一处理单个对象和组合对象。

4.适配器模式

• 定义：将不兼容的接口转换为客户端期望的接口。
• 应用场景：旧系统改造、第三方库集成等。
• 类型：类适配器（继承）、对象适配器（组合）。

5.享元模式

• 定义：共享大量细粒度对象，减少内存占用。
• 应用场景：字符串常量池、线程池等。
• 核心：区分内部状态（共享）和外部状态（独立）。

6.装饰器模式

• 定义：动态添加职责到对象，比继承更灵活。
• 应用场景：Java I/O流、日志装饰器等。
• 优点：避免子类膨胀，功能扩展开放。

7.外观模式

• 定义：为复杂子系统提供简化接口。
• 应用场景：分布式系统、家庭影院控制等。
• 优点：降低客户端与子系统的耦合度。

三、行为型模式（11种）

关注对象间的通信和职责分配，提高灵活性和可维护性。

1.访问者模式

• 定义：将操作作用于对象结构中的元素，支持新操作扩展。
• 应用场景：编译器语法树分析、XML解析等。
• 缺点：增加对象结构时需修改所有访问者。

2.策略模式

• 定义：定义算法族，封装并使其可互换。
• 应用场景：排序算法、支付方式选择等。
• 优点：避免条件语句，便于扩展新算法。

3.备忘录模式

• 定义：捕获并保存对象状态，以便后续恢复。
• 应用场景：游戏存档、文本编辑器撤销操作等。
• 核心：备忘录对象（存储状态）、原发器（被保存对象）、管理者（管理备忘录）。

4.观察者模式

• 定义：定义一对多依赖，主题状态变化时通知观察者。
• 应用场景：事件处理、消息订阅等。
• 实现方式：Java中的Observer接口或自定义事件总线。

5.模板方法模式

• 定义：定义算法骨架，将步骤延迟到子类实现。
• 应用场景：框架设计、单元测试框架等。
• 核心：抽象类定义模板方法，子类实现具体步骤。

6.迭代器模式

• 定义：提供顺序访问聚合对象元素的方法，不暴露内部结构。
• 应用场景：集合遍历、树形结构遍历等。
• 优点：统一访问接口，支持不同遍历方式。

7.状态模式

• 定义：允许对象在内部状态改变时改变行为。
• 应用场景：订单状态机、游戏角色状态等。
• 优点：避免大量条件语句，符合开闭原则。

8.命令模式

• 定义：将请求封装为对象，支持参数化、队列和日志。
• 应用场景：事务管理、撤销操作等。
• 优点：将操作与接收者解耦。

9.中介者模式

• 定义：用中介对象封装对象间交互，减少耦合。
• 应用场景：聊天室、GUI组件交互等。
• 优点：避免对象间直接引用，降低复杂度。

10.解释器模式

• 定义：定义语言的文法表示，并解释执行。
• 应用场景：SQL解析、正则表达式等。
• 缺点：复杂语言解析效率低。

11.责任链模式

• 定义：将请求沿处理链传递，直到有对象处理它。
• 应用场景：Web请求处理、审批流程等。
• 优点：解耦请求发送者和接收者。

速记口诀

• 单抽工建原。
• 桥代理组装适配器，享元回家装饰外观。
• 访问者写好策略备忘录，观察模板迭代的状态，命令中介解释责任链。