设计模式的六大原则

• 开闭原则：对扩展开放,对修改关闭，多使用抽象类和接口。
• 里氏替换原则：基类可以被子类替换，使用抽象类继承,不使用具体类继承。
• 依赖倒转原则：要依赖于抽象,不要依赖于具体，针对接口编程,不针对实现编程。
• 接口隔离原则：使用多个隔离的接口,比使用单个接口好，建立最小的接口。
• 迪米特法则：一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用，通过中间类建立联系。
• 合成复用原则：尽量使用合成/聚合,而不是使用继承。

观察者模式

观察者模式（Observer），又叫发布-订阅模式（Publish/Subscribe），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，则所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。UML结构图如下：

其中，Subject类是主题，它把所有对观察者对象的引用文件存在了一个聚集里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供了一个接口，可以增加和删除观察者对象；Observer类是抽象观察者，为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己；ConcreteSubject类是具体主题，将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知；ConcreteObserver是具体观察者，实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态相协同。

代理模式

代理模式使用代理对象完成用户请求，屏蔽用户对真实对象的访问。

代理模式一般有三种角色：

• 抽象（Subject）角色，该角色是真实主题和代理主题的共同接口，以便在任何可以使用真实主题的地方都可以使用代理主题。
• 代理（Proxy Subject）角色，也叫做委托类、代理类，该角色负责控制对真实主题的引用，负责在需要的时候创建或删除真实主题对象，并且在真实主题角色处理完毕前后做预处理和善后处理工作。
• 真实（Real Subject）角色：该角色也叫做被委托角色、被代理角色，是业务逻辑的具体执行者。

建造者模式

Builder 模式中文叫作建造者模式，又叫生成器模式，它属于对象创建型模式，是将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。

在建造者模式中，有如下４种角色：

• Product：产品角色
• Builder：抽象建造者，定义产品接口
• ConcreteBuilder：具体建造者，实现Builder定义的接口，并且返回组装好的产品
• Director：指挥者，属于这里面的老大，你需要生产什么产品都直接找它。

单例模式

单例模式（Singleton），目的是为了保证在一个进程中，某个类有且仅有一个实例。

由于这个类只有一个实例，所以不能让调用方使用new Xxx()来创建实例。所以，单例的构造方法必须是private，这样就防止了调用方自己创建实例。

单例模式的实现需要三个必要的条件：

1. 单例类的构造函数必须是私有的，这样才能将类的创建权控制在类的内部，从而使得类的外部不能创建类的实例。
2. 单例类通过一个私有的静态变量来存储其唯一实例。
3. 单例类通过提供一个公开的静态方法，使得外部使用者可以访问类的唯一实例。

工厂模式

工厂模式是用来封装对象的创建。工厂模式有三种，它们分别是简单工厂模式，工厂方法模式以及抽象工厂模式，通常我们所说的工厂模式指的是工厂方法模式。

下面分别介绍下这三种工厂模式。

简单工厂模式

简单工厂模式的定义：定义一个工厂类，根据传入的参数不同返回不同的实例，被创建的实例具有共同的父类或接口。

由于只有一个工厂类，所以工厂类中创建的对象不能太多，否则工厂类的业务逻辑就太复杂了，其次由于工厂类封装了对象的创建过程，所以客户端应该不关心对象的创建。

适用场景：

（1）需要创建的对象较少。

模板模式

模板模式：一个抽象类公开定义了执行它的方法的方式/模板。它的子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。 这种类型的设计模式属于行为型模式。定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。

模板模式主要由抽象模板(Abstract Template)角色和具体模板(Concrete Template)角色组成。

• 抽象模板(Abstract Template): 定义了一个或多个抽象操作，以便让子类实现。这些抽象操作叫做基本操作，它们是一个顶级逻辑的组成步骤;定义并实现了一个模板方法。这个模板方法一般是一个具体方法，它给出了一个顶级逻辑的骨架，而逻辑的组成步骤在相应的抽象操作中，推迟到子类实现。顶级逻辑也有可能调用一些具体方法。
• 具体模板(Concrete Template): 实现父类所定义的一个或多个抽象方法，它们是一个顶级逻辑的组成步骤;每一个抽象模板角色都可以有任意多个具体模板角色与之对应，而每一个具体模板角色都可以给出这些抽象方法（也就是顶级逻辑的组成步骤）的不同实现，从而使得顶级逻辑的实现各不相同。

策略模式

策略模式（Strategy Pattern）属于对象的行为模式。其用意是针对一组算法，将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中，从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。

其主要目的是通过定义相似的算法，替换if else 语句写法，并且可以随时相互替换。

策略模式主要由这三个角色组成，环境角色(Context)、抽象策略角色(Strategy)和具体策略角色(ConcreteStrategy)。

• 环境角色(Context)：持有一个策略类的引用，提供给客户端使用。
• 抽象策略角色(Strategy)：这是一个抽象角色，通常由一个接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体策略类所需的接口。
• 具体策略角色(ConcreteStrategy)：包装了相关的算法或行为。

责任链模式

定义

为了避免请求发送者与多个请求处理者耦合在一起，于是将所有请求的处理者通过前一对象记住其下一个对象的引用而连成一条链；当有请求发生时，可将请求沿着这条链传递，直到有对象处理它为止。

在责任链模式中，客户只需要将请求发送到责任链上即可，无须关心请求的处理细节和请求的传递过程，请求会自动进行传递。所以责任链将请求的发送者和请求的处理者解耦了。

优点

责任链模式是一种对象行为型模式，其主要优点如下。

1. 降低了对象之间的耦合度。该模式使得一个对象无须知道到底是哪一个对象处理其请求以及链的结构，发送者和接收者也无须拥有对方的明确信息。
2. 增强了系统的可扩展性。可以根据需要增加新的请求处理类，满足开闭原则。
3. 增强了给对象指派职责的灵活性。当工作流程发生变化，可以动态地改变链内的成员或者调动它们的次序，也可动态地新增或者删除责任。
4. 责任链简化了对象之间的连接。每个对象只需保持一个指向其后继者的引用，不需保持其他所有处理者的引用，这避免了使用众多的 if 或者 if···else 语句。
5. 责任分担。每个类只需要处理自己该处理的工作，不该处理的传递给下一个对象完成，明确各类的责任范围，符合类的单一职责原则。

迭代器模式

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素, 而又不暴露其内部的表示。

把在元素之间游走的责任交给迭代器，而不是聚合对象。

**应用实例：**JAVA 中的 iterator。

优点： 1、它支持以不同的方式遍历一个聚合对象。 2、迭代器简化了聚合类。 3、在同一个聚合上可以有多个遍历。 4、在迭代器模式中，增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码。

**缺点：**由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离，增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类，类的个数成对增加，这在一定程度上增加了系统的复杂性。