设计模式总结

23个设计模式概括
1、Abstract Factory（抽象工厂模式）：提供一个创建一系列相关或者相互依赖的对象的接口，但无需指定它们具体的类。
2、Adapter（适配器模式）：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，从而使原本因接口不兼容无法一起工作的类可以一起工作。
3、Bridge（桥接模式）：将抽象部分和实现部分分离，从而使它们可以独立变化。
4、Builder（构建者模式）：将一个复杂对象的构建和它的表示分离，从而使相同的构建过程可以创建不同表示。
5、Chain of Responsibility（责任链模式）：为了解除请求者和接收者的耦合，使多个对象都有机会处理该请求，将多个对象串成一条链，使请求通过链上的每个对象，各对象根据自己的需求来处理请求。
6、Command（命令模式）：将请求封装成对象，从而可以用不同的请求对客户进行参数化，并可以使请求排队，记录请求日志以及取消请求。
7、Composite（组合模式）：将对象组合成树形结构以表示“整体-部分”的层次结构，从而使客户对于单个对象和组合对象的使用具有一致性。
8、Decorator（装饰者模式）：动态地给对象添加额外的职责，比生成子类更加灵活。
9、Façade（外观模式）：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面（即一个高层接口），从而使子系统更加容易使用。
10、Factory Method（工厂方法模式）：定义了一个创建对象的接口，由子类决定实例化哪个类，使一个类的实例化延迟到其子类。
11、Flyweight（享元模式）：运用共享技术有效地支持大量的细粒度对象。
12、Interpreter（解释者模式）：给定一个语言及它的文法，并创建一个解释器，该解释器使用该文法来解释该语言的句子。
13、Iterator（迭代器模式）：提供一种方法可以顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而无需暴露该对象的内部表示。
14、Mediator（中介者模式）：封装各个对象的交互，从而使各个对象无需通过互相引用来交互，降低了各个对象的耦合度，并且可以独立地改变对象之间的交互而无需影响对象。
15、Memento（备忘录模式）：在不破坏封装性的前提下，可以获取一个对象的内部状态，并且把这个状态保存在对象之外，从而可以将对象恢复至这个状态。
16、Observer（观察者模式）：定义对象之间一种一对多的依赖关系，以便于在对象发生变化时，可以及时通知到依赖于它的其他对象并使它们发生相应变化。
17、Prototype（原型模式）：用原型实例来指定对象的类型，并且通过拷贝这个原型实例来创建对象。
18、Proxy（代理模式）：为某个被访问对象提供代理，以控制所有对它的访问。
19、Singleton（单例模式）：保证一个类只有一个实例，并提供一个它实例的全局访问点。
20、State（状态模式）：允许一个对象在其内部状态发生变化时改变它的行为，这使对象看起来似乎修改了它所属的类。
21、Strategy（策略模式）：封装算法，从而可以使算法独立变化而不影响其它对象。
22、Template Method（模板方法模式）：定义算法的骨架，将一些步骤的实现交给子类解决。
23、Visitor（访问者模式）：定义作用于对象中各元素的操作，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。

23个设计模式的UML类图
1、Abstract Factory：有一个抽象工厂基类，它定义了生产哪些类型产品，然后每个类型产品都有一个基类，之后不同类型产品的基类派生出同类型的不同产品，而抽象工厂基类派生出生产具体产品的具体工厂（工厂生产的产品类型都一样，但每个类型的产品不一样），结构如图：



2、Builder：一个类型的产品可以是多样的，有多种构造方式，但是产品可以划分归纳出来的组成部分是一样的，不同的是通过这些组成部分来构造产品时所使用的组成部分次数及组成部分生成的方法不同，这个时候就可以通过Builder模式来完成构建产品。首先，定义一个抽象类作为基类，规定好组成部分及返回构造好的产品，之后，派生出具体的类通过不同的构造方法来构造相同的组成部分，完成后返回构造好的产品。最后，得有一个创建并操作Builder类的对象，称为Director，它可以控制先构造哪个组成部分，这个组成部分要构造多少次，即通过不同的构造方法来构造不同的产品，它是产品的终极构造者，具体结构如图：



3、FactoryMethod：一个抽象工厂和一个抽象产品，工厂定义了一个创建产品的方法，以及一个利用创建后的产品做一些操作的方法，其中创建产品这个方法并没有创建具体的产品，而是把它留给派生出的具体工厂来实现，具体工厂根据需求创建派生于抽象产品的具体产品，具体结构如图：



4、ProtoType：一个产品需要复制自己，这个时候就可以用ProtoType模式，具体结构如图：



5、Singleton：当全局只需要一个对象实例时，就可以使用Singleton模式，具体结构如图：



6、Adapter：分为两种，类Adapter和对象Adapter。类Adapter就是通过多重继承来实现Adapter，对象Adapter则通过继承一个类，其他用对象组合来实现Adapter。具体结构如图：



7、Bridge：把一个系统分为独立的两部分（可以是抽象和具体），其中一部分通过调用另一部分来实现操作，但是由于独立了这两个部分，所以它们内部发生变化时不会影响到另一部分。具体结构如图：



8、Composite：子类分为叶结点和包含父类一组对象的组合节点，以此类推，形成一个树状结构。具体结构如图：



9、Decorator：Decorator基类和所要修饰的子类继承自同一个父类，并且它包含了父类的一个对象，在实现父类定义的操作时，它会先执行父类或者相应子类的操作，然后加上自己的操作来完成装饰功能，它根据不同的需求可以派生出自己的子类，从而使自己的装饰功能变得空前强大。具体结构如图：



10、Façade：在子系统外面包一层，从而使子系统能够方便地与其他系统交互。具体结构如图：



11、Flyweight：将系统中可以共享的内部状态整理成为数不多的Flyweight对象，同时通过Flyweight对象的操作方法来处理外部状态并保存在客户系统那里，另外用一个Flyweight工厂来创建并保存Flyweight对象。这样可以大幅降低对象的数量，从而大幅节约开销。具体结构如图：



12、Proxy：和被代理的目标对象继承自同一个父类（便于客户系统操作，接口一致使代理对象看上去就和目标对象一样），并且包含被代理的目标对象，根据需求的不同增加了一些操作并限制了对目标对象的调用，比如安全性，数据完整性等，从而确保目标对象的调用符合需求。具体结构如图：



13、ChainOf Responsibility：把各个需要处理请求的对象连接成一个链或者叫管道，然后一个请求过来后，根据请求的内容，各处理对象选择对请求进行处理或者不处理。具体结构如图：



14、Command：命令对象中包含一个真正的操作对象，称之为Receiver，命令对象的执行都是通过该对象的操作行为来完成的，命令对象可以有不同的操作对象，这个是由客户系统来设置的。客户系统会创建命令对象并为它设置操作对象，同时把命令对象保存在调用者中，然后由调用者来执行命令对象，具体结构如图：



15、Interpreter：在基类定义解释操作接口，然后通过类的继承来实现不同的解释器。具体结构如图：



16、Iterator： 和相应的聚合对象一一对应，由相应的聚合对象来生成，并获取相应的聚合对象，然后实现对聚合对象的遍历功能，具体结构如图：



17、Mediator：为避免对象之间过多的互相连接而产生的替代品，它的内部会引用多个对象，并把对象间的交互放在Mediator里面完成，从而对象只需要引用Mediator对象来与其他对象进行交互，具体结构如图：



18、Memento：保存对象过去的状态以便在将来可以还原，由对象创建Memento对象并保存当前状态与其中，同时将Memento对象存放在Caretaker对象里来管理。具体结构如图：



19、Observer：也叫做发布-订阅模式，发布者维护着订阅者的一个列表，当发布者发生变化时，通过调用列表中每个订阅者的接口把变化传递给订阅者，让他们发生必要的变化。具体结构如图：



20、State：客户对象维护一个State对象，State对象类型为基类，可以被任何子类替代，但都实现了相同的接口便于客户对象调用，同时State对象的操作需要客户对象提供相应的参数来实行，客户对象可以根据需求设置不同的State对象并调用该State对象的操作，这样可以减少条件判断语句，只需设置不同的State即可。具体结构如图：



21、Strategy：和State从原理上来说是一样的，一个偏向于状态，一个偏向于算法。具体结构如图：



22、TemplateMethod：父类提供一个骨架和一些不会改变的血肉组织，剩余的根据需求在子类里实现，同时父类提供一个对外接口，把骨架、不变的血肉和变化的血肉结合在一起作为一个整体被调用。具体结构如图：



23、Visitor：一个对象有自己固定的实现方式，如果需要增加点新功能但是又不改动对象固有的结构，那么Visitor模式就可以被使用，似乎用途和Decorator没啥区别，但是结构似乎更复杂一点。客户对象提供一个接受Visitor对象的接口（所有客户对象可以继承自一个有这样一个接口的父类或者实现一个有这样一个接口的接口），并调用Visitor对象的方法来添加新功能，而Visitor对象的基类需要提供不同的接口来为不同的客户对象添加新功能。另外，可以有一个存放所有客户对象的对象，从而可以方便获取客户对象并调用Visitor方法。具体结构如图：