设计模式

# 设计模式全览

> 经典 GoF（Gang of Four）设计模式共 \*\*23 种\*\*，分为创建型、结构型、行为型三大类。

> 文末附现代常用的扩展模式。
> 
## 一、创建型模式（Creational Patterns，5 种）

关注**对象的创建机制**，把对象的创建与使用分离。

| 模式 | 英文名 | 一句话说明 | 典型场景 |
|------|--------|-----------|----------|
| 单例模式 | Singleton | 保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点 | 配置管理器、连接池、日志对象 |
| 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 | 框架中可扩展的产品创建 |
| 抽象工厂模式 | Abstract Factory | 创建一系列相关或相互依赖的对象家族 | 跨平台 UI 组件、数据库驱动族 |
| 建造者模式 | Builder | 分步构建复杂对象，使构建与表示分离 | 组装复杂配置对象、SQL 构建器 |
| 原型模式 | Prototype | 通过复制现有对象来创建新对象 | 对象创建成本高、需要动态克隆 |

## 二、结构型模式（Structural Patterns，7 种）

关注**类和对象的组合**，形成更大的结构。
  
| 模式 | 英文名 | 一句话说明 | 典型场景 |
|------|--------|-----------|----------|
| 适配器模式 | Adapter | 转换接口，使不兼容的类能协同工作 | 旧系统对接新接口、第三方库适配 |
| 桥接模式 | Bridge | 将抽象与实现分离，使二者可独立变化 | 多维度变化的系统（如形状×颜色） |
| 组合模式 | Composite | 把对象组合成树形结构，统一处理单个和组合对象 | 文件系统、UI 树、组织架构 |
| 装饰器模式 | Decorator | 动态给对象添加职责，比继承更灵活 | Java I/O 流、权限包装、缓存包装 |
| 外观模式 | Facade | 为子系统提供统一的高层接口 | 简化复杂库调用、服务门面 |
| 享元模式 | Flyweight | 共享细粒度对象，减少内存占用 | 字符串池、游戏棋子、图标缓存 |
| 代理模式 | Proxy | 为对象提供代理，控制对它的访问 | 远程代理、虚拟代理、安全代理、AOP |

## 三、行为型模式（Behavioral Patterns，11 种）

关注**对象之间的职责分配与通信**。

| 模式 | 英文名 | 一句话说明 | 典型场景 |
|------|--------|-----------|----------|
| 责任链模式 | Chain of Responsibility | 把请求沿处理链传递，直到被处理 | 审批流、过滤器链、日志级别 |
| 命令模式 | Command | 把请求封装成对象，支持撤销、排队、日志 | 撤销重做、任务队列、宏命令 |
| 解释器模式 | Interpreter | 定义语言的文法并解释句子 | 表达式求值、规则引擎、SQL 解析 |
| 迭代器模式 | Iterator | 顺序访问聚合对象元素而不暴露内部结构 | 集合遍历、统一遍历接口 |
| 中介者模式 | Mediator | 用中介对象封装对象间的交互，降低耦合 | 聊天室、UI 控件协调、航空管制 |
| 备忘录模式 | Memento | 保存并恢复对象状态，不破坏封装 | 撤销、快照、事务回滚 |
| √观察者模式 | Observer | 对象状态变化时通知依赖它的对象 | 事件监听、发布订阅、MVC |
| 状态模式 | State | 对象内部状态改变时改变其行为 | 订单状态机、游戏角色状态 |
| √策略模式 | Strategy | 封装可互换的算法族，运行时切换 | 支付方式、排序算法、折扣计算 |
| 模板方法模式 | Template Method | 定义算法骨架，把某些步骤延迟到子类 | 框架钩子、流程骨架、生命周期 |
| 访问者模式 | Visitor | 在不改变元素类的前提下定义新操作 | 编译器 AST 遍历、报表统计 |

## 四、总览

| 分类 | 数量 | 模式 |
|------|------|------|
| 创建型 | 5 | 单例、工厂方法、抽象工厂、建造者、原型 |
| 结构型 | 7 | 适配器、桥接、组合、装饰器、外观、享元、代理 |
| 行为型 | 11 | 责任链、命令、解释器、迭代器、中介者、备忘录、观察者、状态、策略、模板方法、访问者 |
| **合计** | **23** | |

## 五、现代常用扩展模式（非 GoF）

| 模式 | 英文名 | 说明 | 场景 |
|------|--------|------|------|
| MVC | Model-View-Controller | 分层架构模式 | Web、桌面 UI |
| MVP | Model-View-Presenter | 分层架构模式 | 桌面、移动 UI |
| MVVM | Model-View-ViewModel | 数据绑定架构模式 | 前端框架、移动 UI |
| 依赖注入 | Dependency Injection / IoC | 由容器管理对象依赖 | Spring、Angular |
| 仓储模式 | Repository | 封装数据访问逻辑 | DDD、持久层 |
| 工作单元 | Unit of Work | 管理一组事务性操作 | ORM、事务管理 |
| 规格模式 | Specification | 把业务规则封装成可组合对象 | 复杂查询、校验规则 |
| 空对象模式 | Null Object | 用空对象替代 null，避免判空 | 减少空指针判断 |
| 对象池模式 | Object Pool | 复用昂贵对象 | 线程池、连接池 |
| 断路器模式 | Circuit Breaker | 防止故障级联 | 微服务容错 |
| CQRS | Command Query Responsibility Segregation | 命令查询职责分离 | 复杂领域读写分离 |
| Saga | Saga | 分布式事务补偿 | 微服务长事务 |