【设计模式】 基本原则、设计模式分类

设计模式

设计模式是软件工程中的一种通用术语，指的是针对特定问题的经过实践验证的解决方案。设计模式并不是最终的代码实现，而是描述了如何解决某一类问题的思路和方法。

如果熟悉了设计模式，当遇到类似的场景，我们可以快速地参考设计模式实现代码。不仅可以加谏我们的编码速度，也提升了代码的可扩展性、可重用性与可维护性!

SOLID原则是面向对象设计中的五个基本原则，旨在提高软件的可维护性和可扩展性。

1. 单一职责原则：每个类应该只有一个职责，或者说每个类应该只有一个引起变化的原因
2. 开放-关闭原则：软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放，对修改关闭
3. 里氏替换原则：子类对象应该能够替换父类对象而不影响程序的正确性
4. 接口隔离原则：不应该强迫一个类依赖于它不使用的接口。接口应该尽量小而专一，避免将多个不相关的功能放在同一个接口中
5. 依赖倒置原则：高层模块不应该依赖于低层模块,，二者都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象（面向接口编程）

设计模式的分类

根据它们的目的和适用场景，设计模式一般可以分为三大类：

创建型模式（Creational Patterns）

这些模式与对象的创建有关，它们试图以一种或另一种方式抽象化对象的创建过程，使得系统更加独立于如何创建、组合和表示这些对象。

• 单例模式（Singleton Pattern）：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 Pattern）：定义一个用于创建对象的接口，但由子类决定实例化哪一个类。
• 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。
• 建造者模式（Builder Pattern）：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示（如：Lombok中的@Builder）。
• 原型模式（Prototype Pattern）：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这些原型创建新的对象。

结构型模式（Structural Patterns）

这些模式处理类或对象的组合。它们使用继承机制来组合接口或实现。

• 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。
• 桥接模式（Bridge Pattern）：将一个事物的抽象部分与它的实现部分分离开来，使它们都可以独立变化。
• 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。
• 装饰模式（Decorator Pattern）：动态地给一个对象添加一些额外的职责。
• 外观模式（Facade Pattern）：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面。
• 享元模式（Flyweight Pattern）：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
• 代理模式（Proxy Pattern）：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

行为型模式（Behavioral Patterns）

这些模式特别关注对象之间的责任分配以及算法和对象之间通信的方式。

• 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合。
• 命令模式（Command Pattern）：将请求封装成对象，从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化。
• 解释器模式（Interpreter Pattern）：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。
• 迭代器模式（Iterator Pattern）：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不需暴露其内部的表示。
• 中介者模式（Mediator Pattern）：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。
• 备忘录模式（Memento Pattern）：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。
• 观察者模式（Observer Pattern）：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得到通知并自动更新。
• 状态模式（State Pattern）：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。
• 策略模式（Strategy Pattern）：定义一系列算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以互相替换。
• 模板方法模式（Template Method Pattern）：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。
• 访问者模式（Visitor Pattern）：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你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。

每种模式都有其特定的应用场景和优点，在实际开发中，选择合适的设计模式可以提高代码的可读性、可维护性和灵活性。