常用的软件设计模式主要包括创建型模式、结构型模式和行为型模式。以下是对这三类设计模式的详细分析:
1、创建型模式
工厂模式:提供一个创建对象的接口,但由子类决定要实例化的类是哪一个,工厂模式让类的实例化推迟到子类。
抽象工厂模式:提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类。
建造者模式:使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象,将一个复杂对象的构建过程拆分成多个简单的步骤。
原型模式:通过复制现有的对象来创建新的对象,实现浅拷贝或深拷贝。
单例模式:确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。
2、结构型模式
适配器模式:将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使原本由于接口不兼容而不能一起工作的类能够协同工作。
桥接模式: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:将对象组合成树形结构,以表示“部分-整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
装饰模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责,就增加功能来说,装饰模式比生成子类更为灵活。
外观模式: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。
享元模式:通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
代理模式:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
3、行为型模式
职责链模式:创建一个对象的链,每一个对象保存下一个对象的引用,这样就会形成一条链。在这条链上传递请求,直到有一个对象处理它为止。
命令模式:将一个请求封装为一个对象,从而使你可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。
解释器模式: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:提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素,而又不暴露该对象的内部细节。
中介者模式:用一个中介对象来封装一系列的对象交互,中介者使各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。
备忘录模式: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,这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。
观察者模式:定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便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被自动更新。
状态模式:允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。
策略模式:定义一系列算法,把每一个算法封装起来,并使它们可以相互替换,本模式使得算法可以独立于使用它的客户而变化。
模板方法模式:在一个方法中定义一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中,模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。
访问者模式: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的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
总的来说,设计模式是软件开发中不可或缺的一部分,它们提供了一套经过验证的解决方案,帮助开发人员解决常见的问题,提高代码的可读性和可维护性,加速软件开发进程。