设计模式大纲

设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。使用设计模式可以提高代码的可读性、可扩展性、可靠性和可测试性。设计模式是软件工程中常用的一种软件设计原则，它是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。

设计模式的目的在于：

1. 为了可重用代码，让代码更容易被他人理解和使用。
2. 为了可靠性，让代码更容易被正确使用。
3. 为了可扩展性，让代码更容易被修改。
4. 为了可维护性，让代码更容易被修改。
5. 为了降低耦合度，让代码更容易被维护。

设计模式的原则

1. 开闭原则（Open-Closed Principle）：一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。
2. 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）：所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
3. 依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle）：高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象。
4. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle）：使用多个专门的接口，而不使用单一的总接口。
5. 迪米特法则（Law of Demeter）：一个对象应当尽量少地与其他对象通信。
6. 单一职责原则（Single Responsibility Principle）：一个类只负责一项职责，其变化不会影响其他类。
7. 最少知识原则（Least Knowledge Principle）：一个对象应当尽量减少与其他对象有关的知识，只与自己的职责相关。

设计模式概述

设计模式是一套被反复使用、多数人知晓和认可、经过分类的代码设计经验的总结。设计模式通常分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。以下是每类模式的详细分类和一些常见的设计模式：

创建型模式（Creational Patterns）

这些模式提供了一种在创建对象时适用的最佳做法，旨在解决对象创建过程中的复杂性问题。

1. 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。
2. 工厂方法模式（Factory Method Pattern）：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。
3. 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。
4. 建造者模式（Builder Pattern）：将一个复杂对象的构建过程与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
5. 原型模式（Prototype Pattern）：通过复制现有对象来创建新对象，而不是通过类的实例化创建对象。

结构型模式（Structural Patterns）

这些模式关注对象的组合或结构，解决如何将类或对象组合在一起形成更大的结构。

1. 适配器模式（Adapter Pattern）：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。
2. 装饰模式（Decorator Pattern）：动态地给一个对象添加一些额外的职责，装饰模式相比生成子类更为灵活。
3. 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。
4. 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，使得子系统更容易使用。
5. 桥接模式（Bridge Pattern）：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
6. 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，使得客户端对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
7. 享元模式（Flyweight Pattern）：通过共享尽可能多的相同部分来减少内存使用。

行为型模式（Behavioral Patterns）

这些模式关注对象之间的责任分配和通信，解决对象之间如何协作和通信的问题。

1. 策略模式（Strategy Pattern）：定义一系列算法，把每一个算法封装起来，并且使它们可互换。
2. 观察者模式（Observer Pattern）：定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态时，其相关依赖对象都得到通知并被自动更新。
3. 命令模式（Command Pattern）：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。
4. 迭代器模式（Iterator Pattern）：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不需要暴露该对象的内部表示。
5. 职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）：为请求创建一个接收者对象的链，这些对象可以处理请求，或者传递请求到下一个接收者。
6. 中介者模式（Mediator Pattern）：定义一个对象，该对象封装一组对象如何交互。
7. 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，以便以后恢复它。
8. 模板方法模式（Template Method Pattern）：定义一个操作中的算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
9. 状态模式（State Pattern）：允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为，看起来对象好像修改了它的类。
10. 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，使得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。
11. 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。

设计模式总结

这些设计模式提供了一种标准化的解决方案，以应对软件设计中的常见问题，提高代码的可维护性、灵活性和可重用性。