随记（软件设计复习）

                                        二十三种设计模式定义及应用场景

23种经典设计模式，分为创建型、结构型、行为型三大类，每种模式都附有核心思想与典型应用场景：

一、创建型模式（5种）
关注对象的创建机制，降低系统耦合度

单例模式（Singleton）
→ 确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
📍 场景：数据库连接池、配置管理器。

工厂方法模式（Factory Method）
→ 定义创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。
📍 场景：日志记录器（不同格式的日志输出）。

抽象工厂模式（Abstract Factory）
→ 创建一组相关或依赖对象的家族，无需指定具体类。
📍 场景：跨平台UI组件（按钮、文本框等）。

建造者模式（Builder）
→ 将复杂对象的构建与表示分离，分步骤构造对象。
📍 场景：生成复杂的SQL查询、订单对象构造。

原型模式（Prototype）
→ 通过复制现有对象来创建新对象，而非重新实例化。
📍 场景：对象初始化成本高时（如深度克隆配置模板）。

二、结构型模式（7种）
关注类与对象的组合，形成更灵活的结构

适配器模式（Adapter）
→ 将不兼容的接口转换为可兼容的接口。
📍 场景：旧系统接口适配新系统（如USB转Type-C）。

桥接模式（Bridge）
→ 将抽象与实现解耦，使两者可独立变化。
📍 场景：图形绘制引擎（不同形状与颜色组合）。

组合模式（Composite）
→ 用树形结构表示“部分-整体”层次，统一对待单个对象与组合。
📍 场景：文件系统（文件与文件夹的统一操作）。

装饰器模式（Decorator）
→ 动态地为对象添加职责，避免继承导致的子类爆炸。
📍 场景：Java I/O流（BufferedInputStream包装FileInputStream）。

外观模式（Facade）
→ 为复杂子系统提供统一的高层接口。
📍 场景：一键启动电脑（封装CPU、内存、硬盘等启动细节）。

享元模式（Flyweight）
→ 共享细粒度对象以减少内存占用（如缓存池）。
📍 场景：文本编辑器中的字符对象共享。

代理模式（Proxy）
→ 为其他对象提供一种代理以控制访问。
📍 场景：远程代理（RPC）、虚拟代理（懒加载大图片）。

三、行为型模式（11种）
关注对象间的职责分配与通信机制

责任链模式（Chain of Responsibility）
→ 将请求沿处理链传递，直到有对象处理它。
📍 场景：审批流程（经理→总监→CEO）。

命令模式（Command）
→ 将请求封装为对象，支持撤销、队列等操作。
📍 场景：编辑器撤销/重做功能。

解释器模式（Interpreter）
→ 定义语言的语法表示，并解释执行语句。
📍 场景：SQL解析、正则表达式引擎。

迭代器模式（Iterator）
→ 提供一种顺序访问聚合对象元素的方法。
📍 场景：集合类的遍历（Java中的Iterator）。

中介者模式（Mediator）
→ 用中介对象封装一系列对象交互，降低耦合。
📍 场景：聊天室（用户不直接通信，通过服务器中转）。

备忘录模式（Memento）
→ 捕获对象内部状态并在外部保存，以便恢复。
📍 场景：游戏存档、事务回滚。

观察者模式（Observer）
→ 对象状态变化时，自动通知依赖它的所有对象。
📍 场景：事件监听、消息订阅（如Redis Pub/Sub）。

状态模式（State）
→ 允许对象在其内部状态改变时改变行为。
📍 场景：订单状态（待付款→已发货→已完成）。

策略模式（Strategy）
→ 定义一系列算法并使其可互换，客户端独立于具体算法。
📍 场景：支付方式（支付宝、微信、银行卡切换）。

模板方法模式（Template Method）
→ 在父类定义算法骨架，子类重写特定步骤。
📍 场景：JDBC模板（固定流程：连接→执行→关闭）。

访问者模式（Visitor）
→ 将算法与对象结构分离，便于新增操作而不修改结构。
📍 场景：编译器AST遍历（类型检查、代码生成）。

📌 设计模式核心原则
开闭原则：对扩展开放，对修改关闭。

依赖倒置：依赖抽象而非具体实现。

组合优于继承：优先使用对象组合而非类继承。