【专题】设计模式分类

“设计模式”一书包含的23种模式都有若干个著名的应用，这些应用具有一定的通用性，可以方便地应用于不同应用领域，并且包含多种对象。有关作者将这些模式分成三类：

 

1、创建型模式（Creational pattern）:为你创建对象，而不必由你直接实例化对象。针对给定的案例，程序可以在确定需要创建哪些对象是获得更大的灵活性。

创建模式分为类的创建模式和对象的创建模式两种。

     类的创建模式   类的创建模式使用继承关系，把类的创建延迟到子类，从而封装了客户端将得到哪些具体类的信息,并且隐藏了这些类的实例是如何创建和放在一起的。

     对象的创建模式 对象的创建模式则把对象的创建过程动态的委派给另一个对象，从而动态地决定客户端将得到哪些具体类的实例，以及这些类的实例是如何被创建和组合在一起的。

2、结构型模式（Structural pattern）:有助于将对象组合成更大的结构，例如复杂的用户界面和统计数据。

组合引用

   结构模式可以分为类的结构模式和对象的结构模式两种。

      类的结构模式  类的结构模式使用集成来把类、接口等组合在一起，以形成更大的结构。当一个类从父类继承并实现某接口时，这个新的类就 把父类的结构和接口的结构结合起来。类的结构模式是静态的。一个类的结构模式的典型例子，就是类形式的适配器模式。

      对象的结构模式 对象的结构模式描述怎样把各种不同类型的对象组合在一起，以实现新的功能的方法。对象的结构模式是动态的。

3、行为型模式（Behavioral pattern）:有助于定义系统对象之间的通信，以及在一个复杂的程序中如何控制流程。

   行为模式分为类的行为模式和对象的行为模式两种。

      类的行为模式  类的行为使用集成关系在几个类之间分配行为。

      对象的行为模式 对象的行为模式则使用对象的聚合来分配行为。

 

对象AB解耦，在创建型、结构型、行为型，有不同的方式，刚开始令我比较迷惑的是“为什么对于最基本的解耦策略，三种类型模式有不同模式，这样不重复了吗？”，但是三个类型模式有不同的目的，对于解耦目的是不同的，应用是不同的，所以不算重复。

 

创建型模式

GoF中共描述了5种创建型模式。

1．工厂方法模式（Factory Method）

定义一个接口用于创建对象，但是让子类决定初始化哪个类。工厂方法把一个类的初始化下放到子类。

2．抽象工厂模式（Abstract Factory）

为一个产品族提供了统一的创建接口。当需要这个产品族的某一系列的时候，可以从抽象工厂中选出相应的系列创建一个具体的工厂类。

3．单例模式（Singleton）

确保一个类只有一个实例，并提供对该实例的全局访问。

4．建造者模式（Builder）

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。

5．原型模式（Prototype）

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。

此外，扩展的创建型模式还包括如下。

Ø    懒惰初始化模式：推迟对象的创建、数据的计算等需要耗费较多资源的操作，只有在第一次访问的时候才执行。

Ø    对象池模式：通过回收利用对象避免获取和释放资源所需的昂贵成本。

 

结构型模式

GoF中共描述了7种结构型模式。

1．适配器模式（Adapter）

将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示。适配器模式可以消除由于接口不匹配所造成的类兼容性问题。

2．装饰器模式（Decorator）

向某个对象动态地添加更多的功能。装饰器模式是除类继承外另一种扩展功能的方法。

3．代理模式（Proxy）

为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。

4．外观模式（Facade）

为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。

5．桥接模式（Bridge）

将一个抽象与实现解耦，以便两者可以独立变化。

6．组合模式（Composite）

把多个对象组成树状结构来表示局部与整体，这样用户可以一样地对待单个对象和对象的组合。

7．享元模式（Flyweight）

通过共享以便有效地支持大量小颗粒对象。

此外，扩展的结构型模式还包括如下。

Ø    单次访问者（Single-serving Visitor）：优化被分配的执行访问者，让它只使用一次然后删除。

Ø    层次访问者（Hierarchical Visitors）：提供一种方法访问每个节点层次的数据结构，如一棵树。

 

行为型模式

GoF中共描述了11种行为型模式。

1．策略模式（Strategy）

定义一个算法的系列，将其各个分装，并且使它们有交互性。策略模式使得算法在用户使用的时候能独立改变。

2．模板方法模式（Template Method）

模板方法模式准备一个抽象类，将部分逻辑以具体方法及具体构造子类的形式实现，然后声明一些抽象方法来迫使子类实现剩余的逻辑。不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法，从而对剩余的逻辑有不同的实现。先构建一个顶级逻辑框架，而将逻辑的细节留给具体的子类去实现。

3．观察者模式（Observer）

在对象间定义一个一对多的联系，当一个对象改变了状态时，所有其他相关的对象会被通知并且自动刷新。

4．迭代子模式（Iterator）

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不需暴露该对象的内部表示。

5．责任链模式（Chain of Responsibility）

为解除请求的发送者和接收者之间的耦合，而使多个对象都有机会处理这个请求，需要将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它。

6．命令模式（Command）

将一个请求封装为一个对象，从而使用户可用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可取消的操作。

7．备忘录模式（Memento）

备忘录对象是一个用来存储另外一个对象内部状态的快照的对象。备忘录模式的用意是在不破坏封装的条件下，将一个对象的状态捉住，并外部化，存储起来，从而可以在将来合适的时候把这个对象还原到存储起来的状态。

8．状态模式（State）

让一个对象在其内部状态改变的时候，其行为也随之改变。状态模式需要对每一个系统可能取得的状态创立一个状态类的子类。当系统的状态变化时，系统便改变所选的子类。

9．访问者模式（Visitor）

封装一些施加于某种数据结构元素之上的操作。一旦这些操作需要修改，接受这个操作的数据结构可以保持不变。访问者模式适用于数据结构相对未定的系统，它把数据结构和作用于结构上的操作之间的耦合解脱开，使得操作集合可以相对自由的演化。

10．中介者模式（Mediator）

包装了一系列对象相互作用的方式，使得这些对象不必相互明显作用，从而使它们可以松散偶合。当某些对象之间的作用发生改变时，不会立即影响其他的一些对象之间的作用，保证这些作用可以彼此独立的变化。

11．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。

并发型模式

后来扩展的并发型模式有：

Ø    主动对象模式（Active Object）。

Ø    阻碍模式（Balking）。

Ø    双重检查锁定（Double Checked Locking）。

Ø    守卫模式（Guarded）。

Ø    领导者/追随者模式（Leaders/Followers）。

Ø    监测对象模式（Monitor object）。

Ø    读写锁模式（Read write lock）。

Ø    调度模式（Scheduler）。

线程池模式

后来扩展的线程池模式有：

Ø    线程特定存储模式（Thread-Specific Storage）。

Ø    反应器（Reactor）。