编程中的设计模式有哪些?

紫色星空下的梦 2023-01-17 ⋅ 16 阅读

简介

在程序开发过程中,设计模式是为了解决特定问题而被提出的一套可重用的解决方案。它们提供了一种结构化的方法,用于构建可维护和可扩展的软件系统,同时也提高了代码的复用性和可读性。本文将为您介绍一些常见和重要的设计模式。

分类

创建型设计模式

创建型设计模式关注对象的创建和实例化过程。在构造复杂对象时,它们提供了一种更加灵活和可扩展的方式。

  1. 工厂模式(Factory Pattern):用于创建对象,而不需要暴露对象的创建逻辑。
  2. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):提供一个创建相关对象家族的接口,而不需要指定具体类。
  3. 单例模式(Singleton Pattern):确保一个类只有一个实例,并提供一个访问该实例的全局接口。
  4. 建造者模式(Builder Pattern):将一个复杂对象的构建过程与其表示分离,使同样的构建过程可以创建不同的表示。
  5. 原型模式(Prototype Pattern):通过复制现有对象创建新的对象,避免了使用类创建对象的开销。

结构型设计模式

结构型设计模式关注对象之间的组合以形成更大的结构。它们有助于定义对象之间的关系,从而使系统更加灵活和可扩展。

  1. 适配器模式(Adapter Pattern):将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口,使得原本因接口不匹配而无法一起工作的两个类能够协同工作。
  2. 桥接模式(Bridge Pattern):将抽象部分与其实现部分分离,使它们可以独立变化。
  3. 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,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
  4. 装饰器模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象添加一些额外的职责,而不需要对该对象进行子类化。
  5. 外观模式(Facade Pattern):提供了一个简化的接口,用于调用复杂子系统中的一组接口。
  6. 享元模式(Flyweight Pattern):通过共享尽可能多的对象来最小化内存使用量。

行为型设计模式

行为型设计模式关注对象之间的通信和相互作用,这些模式能够更好地组织对象之间的关系,并定义了一种流程和分工的方式。

  1. 策略模式(Strategy Pattern):定义一系列算法,将它们封装起来,并根据客户端的需求动态地选择使用其中一个算法。
  2. 观察者模式(Observer Pattern):定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听一个主题对象。
  3. 迭代器模式(Iterator Pattern):提供一种遍历集合对象元素的统一接口,而不需要了解底层的数据结构。
  4. 命令模式(Command Pattern):将请求封装成一个对象,使得可以用不同的请求对客户进行参数化。
  5. 备忘录模式(Memento Pattern):在不破坏封装性的前提下,捕获并保存一个对象的内部状态,以便以后可以恢复到这个状态。
  6. 状态模式(State Pattern):允许对象在内部状态改变时改变它的行为。
  7. 模板方法模式(Template Method Pattern):定义一个操作中的算法框架,而将一些步骤的实现延迟到子类中。
  8. 解释器模式(Interpreter Pattern):给定一个语言,并定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。

总结

设计模式是在软件开发领域中被广泛采用的,它们提供了解决常见问题的经验性解决方案。通过合理地应用这些设计模式,可以提高程序的可维护性、可读性和可扩展性。因此,在进行程序开发时,了解并熟练运用设计模式已成为一个合格程序员必备的技能。希望本文对您理解和运用设计模式有所帮助。


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