设计模式 - 概览
一、概念
分为三大类、23中具体设计模式。
| 类型 | 原理 | 具体模式 |
| 创建型 | 封装了具体类的信息，隐藏了类的实例化过程。 | 单例模式（Singleton） 工厂方法模式（Factory Method） 抽象工厂模式（Abstract Factory） 建造者模式（Builder） 原始模式（Prototype） |
| 结构型 | 类结构：采用继承机制来组合接口实现。 对象结构：组合对象来实现新功能。 | 适配器模式（Adapter） 代理模式（Proxy） 门面模式（Facade） 桥梁模式（Bridge） 装饰模式（Decorator） 合成模式（Composite） 享元模式（Flyweight） |
| 行为型 | 类行为：使用继承关系在几个类之间分配行为。 对象行为：使用对象聚合的方式来分配行为。 | 观察者模式（Observer） 策略模式（Strategy） 模板方法模式（Template Method） 命令模式（Command） 迭代器模式（Iterator） 调停者模式（Mediator） 状态模式（State） 责任链模式（Chan Of Responsibility） 访问者模式（Visitor） 备忘录模式（Memento） 解释器模式（Interpreter） |
二、创建型
| 模式 | 说明 | 解决的问题 | 原理 | 备注 |
| 单例模式 | ●实现一个类只有一个实例 ●提供一个全局访问点 | 保证一个类只有一个对象，降低对象之间的耦合度。 | ①私有化构造方法。 ②创建私有变量在内部实例化。 ③定义公共方法供外部获取唯一实例。 | 懒汉式、饿汉式、枚举、静态内部类 |
| 简单工厂模式 | 将“类实例化的操作”和“使用对象的操作”分开。 | 使用这可以直接实例化多个类对象而不需要知道其创建细节。 | 创建工厂类提供静态方法，根据传入不同参数而返回不同产品类的实例。 | - |
| 工厂方法模式 | 优化简单工厂模式中的问题：工厂一旦需要生产新产品就需要修改工厂类的方法逻辑，违背了“开放-关闭”原则。 | 将类的实例化（具体产品的创建）延迟到工厂类的子类（具体工厂）中完成，即由子类来决定应该实例化哪一个产品类。 | 在添加新的产品时就不用修改工厂逻辑而是添加新的工厂子类。 | |
| 抽象工厂模式 | 优化工厂方法模式中的问题：一个具体工厂只能创建一种产品，实际生活中一个工厂往往需要生产多种产品。 | 使用接口来创建一组相关产品，而不需要关心实际生产出的产品具体是什么，以此达到解耦。 | - | |
| 建造者模式 | 隐藏创建对象的过程和细节，在不知道这些的情况下就可以直接创建复杂的对象。 | ●降低创建单个复杂对象的难度 ●隔离复杂对象的创建和使用 | 封装了创建复杂对象的过程，只需要指定类型和内容。 | ●建造者以简化创建单个复杂对象为目的 ●工厂以简化创建多个对象为目的。 |
三、结构型
| 模式 | 说明 | 解决的问题 | 原理 | 备注 |
| 适配器模式 | 定义一个包装类用于包装不兼容接口的对象。 | 把一个类的接口变换成客户端锁期待的另一种接口，从而是原本不匹配而无法一起工作的两个类能够在一起工作。 | 把要适配类的API转为目标类的API，类适配器模式使用继承关系，对象适配器模式使用委托关系。 | ●灵活使用时：选择对象适配器模式 ●需要同时适配源类和其子类：选择对象适配器 ●需要重新定义Adapter的部分行为：选择类适配器 ●仅仅希望食用方便时：选择类适配器模式 |
| 门面模式 | 定义一个更高层的统一接口，外部通过这个接口对子系统中的一群接口进行访问。 | ●避免了系统和系统之间的高耦合度 ●使得复杂的子系统用法变得简单，提高了客户端的使用便捷性，无需关心子系统工作细节，通过门面角色即可调用相关功能。 | 创建一个统一的门面类，用来包装子系统中一个或多个复杂的类，客户端通过该门面类的方法来调用子系统中所有的方法。 | ●适配器模式：将一个对象包装起来以改变其接口，为的是转换接口。 ●门面模式：将一群对象“包装”起来以简化其接口，为的是简化接口的使用。 |
| 代理模式（静态&动态） | 为目标对象设置一个代理对象，由代理对象调用目标对象的方法，通过访问代理对象达到间接访问目标对象的效果。 | 防止直接访问目标对象带来的复杂性和安全问题。 | 外接访问代理对象，代理对象内部创建并调用目标对象。 | ●远程代理：为一个对象在不同地址空间提供局部代表。 ●虚拟代理：通过一个开销小的对象代理一个开销大的对象。 ●保护代理：控制目标对象的访问保护目标对象。 |
| 使用时才创建动态代理类和实例。通过反射动态调用目标对象的方法。 | 解决静态代理在目标对象较多的情况下，一个静态对象只能代理一种目标目标对象而出现静态代理对象量多、代码量大，从而导致代码变复杂的问题。 | ●设计动态代理（DynamicProxy）时不需要显示实现与目标对象（RealSubject）相同的接口，而是将这种实现推迟到程序运行时由JVM来实现。 ●通过Java反射机制的method.invoke()，通过调用动态代理类对象方法，从而自动调用目标对象的方法。 | ●静态代理场景下需要代理对象数量较多的情况下使用动态代理。 ●AOP领域面向切面变成。 |
四、行为型
| 模式 | 说明 | 解决的问题 | 原理 | 备注 |
| 策略模式 | 定义一系列算法，将每个算法封装到具有公共接口的一系列策略类中。 | 解耦算法本身和其责任，使得客户端方便根据外部条件选择不同策略来解决问题，算法可独立于使用者而变化。 | ●定义抽象策略类角色(Strategy) ●定义具体策略角色(Concrete Strategy) ●定义环境角色(Context)用于连接上下文，即根据参数设置不同策略。 | 用于动态选择多重复杂算法的场景。 |
| 观察者模式 (发布订阅模式) | 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，所有依赖它的对象都将收到通知并做出响应。 | 解耦常变对象与不常变对象之间的依赖关系（如常变的UI和不常变的业务逻辑）。 | ●观察者只需要实现 Observer 接口把自己注册到 Subject 中，就能收到事件消息。 ●被观察者(Observable)通过订阅(Subscribe)按顺序发送时间给观察者，观察者按顺序接收时间并做出响应。 | ●推模型：不管观察者是否需要都推送主题的详细信息。 ●拉模型：若观察者需要更具体的信息，由观察者主动到主题主题对象中获取。 |
| 模板方法模式 | 定义一个模板结构，将具体内容延迟到子类去实现。 | 实现了反向控制，通过父类调用其子类的操作，通过对子类的具体实现扩展不同的行为。 | 将相同部分的代码放在抽象的父类中，将不相同的代码放入不同的子类中。 | 一次性实现一个算法的不变部分，将可变的行为留给子类来实现。 |