设计模式及其应用场景

设计模式及其应用场景

设计模式是软件工程中解决常见问题的一套被反复使用、多数人知晓、分类编目、代码设计经验的归纳，这些模式在软件开发中充当了一套可重用的解决方案的角色，以帮助开发者编写高内聚、低耦合、易维护、可扩展和可复用的代码，以下是一些常见设计模式及其应用场景的概述：

创建型模式

1、单例模式 (Singleton)

确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

应用场景：数据库连接、线程池、缓存等。

2、工厂方法模式 (Factory Method)

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。

应用场景：框架开发中，当需要将对象的创建延迟到子类时。

3、抽象工厂模式 (Abstract Factory)

提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定具体的类。

应用场景：更换不同数据库驱动、UI工具包等。

结构型模式

1、适配器模式 (Adapter)

允许将一个现有对象的接口转换成客户端期望的另一个接口。

应用场景：整合多个系统，使不同接口的软件组件能够一起工作。

2、装饰器模式 (Decorator)

动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，比生成子类更为灵活。

应用场景：扩展对象的功能，如给图形界面添加边框、滚动条等。

3、代理模式 (Proxy)

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

应用场景：远程代理、虚拟代理、保护代理等。

行为型模式

1、策略模式 (Strategy)

定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换。

应用场景：算法的选择，例如排序算法的选择。

2、观察者模式 (Observer)

定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。

应用场景：实现事件处理系统、消息订阅系统等。

3、命令模式 (Command)

将一个请求封装为一个对象，从而让你使用不同的请求、队列或者日志请求来参数化其他对象。

应用场景：菜单命令调用、撤销操作等。

相关问答FAQs

Q1: 设计模式有哪些分类？

A1: 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，创建型模式关注如何创建对象；结构型模式处理类和对象的组合；行为型模式涉及对象之间的通信。

Q2: 为什么使用设计模式？

A2: 使用设计模式可以帮助我们编写更加清晰、更具有可维护性、可扩展性和可复用性的代码，它们提供了经过验证的模板来解决特定的问题，使得开发者可以避免重复发明轮子，同时促进更好的代码组织和架构。