设计模式
设计模式是软件开发中用于解决常见设计问题的通用解决方案。它们是经过验证的最佳实践，可以帮助开发者设计更加灵活、可维护的系统。设计模式通常分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。
创建型模式 (Creational Patterns)
这些模式处理对象的创建机制，试图使创建过程适应不同情况。常见的创建型模式包括：
- 单例模式 (Singleton)：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
- 工厂方法模式 (Factory Method)：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。
- 抽象工厂模式 (Abstract Factory)：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不指定具体类。
- 生成器模式 (Builder)：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示。
- 原型模式 (Prototype)：使用原型实例指定创建对象的种类，并通过复制这些原型创建新的对象。
结构型模式 (Structural Patterns)
这些模式关注类和对象的组合。常见的结构型模式包括：
- 适配器模式 (Adapter)：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使原本接口不兼容的类可以一起工作。
- 装饰器模式 (Decorator)：动态地给对象添加职责，把对象放在一个装饰对象的链中。
- 代理模式 (Proxy)：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
- 外观模式 (Facade)：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，使得子系统更容易使用。
- 桥接模式 (Bridge)：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立变化。
- 组合模式 (Composite)：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得客户端对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
- 享元模式 (Flyweight)：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
行为型模式 (Behavioral Patterns)
这些模式关注对象之间的责任分配。常见的行为型模式包括：
- 策略模式 (Strategy)：定义一系列算法，将每个算法封装起来，使它们可以互换。
- 观察者模式 (Observer)：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会得到通知并自动更新。
- 命令模式 (Command)：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，对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。
- 责任链模式 (Chain of Responsibility)：通过给多个对象处理一个请求的机会，避免请求的发送者和接收者之间的耦合。
- 中介者模式 (Mediator)：用一个中介对象封装一系列对象交互，使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。
- 迭代器模式 (Iterator)：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露其内部表示。
- 模板方法模式 (Template Method)：定义一个操作中的算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变算法的结构即可重新定义该算法的某些特定步骤。
- 状态模式 (State)：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，使对象看起来似乎修改了它的类。
- 访问者模式 (Visitor)：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，可以在不改变各元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
- 备忘录模式 (Memento)：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，以便以后恢复对象到原先保存的状态。
- 解释器模式 (Interpreter)：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，该解释器使用该表示来解释语言中的句子。
设计模式的好处
- 代码重用：设计模式提供了一种模板，开发者可以在不同的项目中重用这些模式，从而提高开发效率。
- 提高可维护性：通过使用设计模式，代码变得更具结构性，更容易理解和维护。
- 降低耦合度：设计模式鼓励使用松散耦合的组件，使系统更容易扩展和修改。
- 提高代码灵活性：设计模式使得系统更具灵活性，可以更容易地适应变化和需求的变化。
这些模式是软件设计的基本工具，可以帮助开发者创建更加健壮和可扩展的系统。