用泡妞的邏輯理解23種常用設(shè)計模式？渣男直呼內(nèi)行

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前言

對程序員來說，除了算法，設(shè)計模式也是提升代碼能力的關(guān)鍵技能。

今天我就想跟你聊聊 23 種經(jīng)典的設(shè)計模式。23種經(jīng)典設(shè)計模式共分為3種類型，分別是創(chuàng)建型、結(jié)構(gòu)型和行為型。

我們把這3種類型分成3個對應(yīng)的小模塊，逐一帶你看一下每一種設(shè)計模式的原理、實現(xiàn)、設(shè)計意圖和應(yīng)用場景

很多朋友對設(shè)計模式很頭疼，覺得設(shè)計模式非常的難懂，但因其必要性又不得不學(xué)。今天我們就用泡妞的邏輯來理解一下常用的23種設(shè)計模式。

坐穩(wěn)扶好，發(fā)車嘍！

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一、創(chuàng)建型設(shè)計模式

1、工廠模式

追 MM 少不了請吃飯了，麥當勞的雞翅和肯德基的雞翅都是 MM 愛吃的東西，雖然口味有所不同，但不管你帶 MM 去麥當勞或肯德基，只管向服務(wù)員說「來四個雞翅」就行了。麥當勞和肯德基就是生產(chǎn)雞翅的 Factory 工廠模式：客戶類和工廠類分開。

消費者任何時候需要某種產(chǎn)品，只需向工廠請求即可。消費者無須修改就可以接納新產(chǎn)品。缺點是當產(chǎn)品修改時，工廠類也要做相應(yīng)的修改。如：如何創(chuàng)建及如何向客戶端提供。

2、建造者模式

MM 最愛聽的就是「我愛你」這句話了，見到不同地方的 MM，要能夠用她們的方言跟她說這句話哦，我有一個多種語言翻譯機，上面每種語言都有一個按鍵，見到 MM 我只要按對應(yīng)的鍵，它就能夠用相應(yīng)的語言說出「我愛你」這句話了，國外的 MM 也可以輕松搞掂，這就是我的「我愛你」builder。

建造模式：將產(chǎn)品的內(nèi)部表象和產(chǎn)品的生成過程分割開來，從而使一個建造過程生成具有不同的內(nèi)部表象的產(chǎn)品對象。建造模式使得產(chǎn)品內(nèi)部表象可以獨立的變化，客戶不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細節(jié)。建造模式可以強制實行一種分步驟進行的建造過程。

3、原型模式

跟 MM 用 QQ 聊天，一定要說些深情的話語了，我搜集了好多肉麻的情話，需要時只要 copy 出來放到 QQ 里面就行了，這就是我的情話 prototype 了。（100 塊錢一份，你要不要）

原始模型模式：通過給出一個原型對象來指明所要創(chuàng)建的對象的類型，然后用復(fù)制這個原型對象的方法創(chuàng)建出更多同類型的對象。原始模型模式允許動態(tài)的增加或減少產(chǎn)品類，產(chǎn)品類不需要非得有任何事先確定的等級結(jié)構(gòu)，原始模型模式適用于任何的等級結(jié)構(gòu)。缺點是每一個類都必須配備一個克隆方法。

4、單態(tài)模式

俺有 6 個漂亮的老婆，她們的老公都是我，我就是我們家里的老公 Sigleton，她們只要說道「老公」，都是指的同一個人，那就是我 (剛才做了個夢啦，哪有這么好的事)

單例模式：單例模式確保某一個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統(tǒng)提供這個實例單例模式。單例模式只應(yīng)在有真正的 “單一實例” 的需求時才可使用。

二、結(jié)構(gòu)型設(shè)計模式

1、適配器模式

在朋友聚會上碰到了一個美女 Sarah，從香港來的，可我不會說粵語，她不會說普通話，只好求助于我的朋友 kent 了，他作為我和 Sarah 之間的 Adapter，讓我和 Sarah 可以相互交談了 (也不知道他會不會耍我)

適配器（變壓器）模式：把一個類的接口變換成客戶端所期待的另一種接口，從而使原本因接口原因不匹配而無法一起工作的兩個類能夠一起工作。適配類可以根據(jù)參數(shù)返還一個合適的實例給客戶端。

2、橋梁模式

早上碰到 MM，要說早上好，晚上碰到 MM，要說晚上好；碰到 MM 穿了件新衣服，要說你的衣服好漂亮哦，碰到 MM 新做的發(fā)型，要說你的頭發(fā)好漂亮哦。不要問我 “早上碰到 MM 新做了個發(fā)型怎么說” 這種問題，自己用 BRIDGE 組合一下不就行了

橋梁模式：將抽象化與實現(xiàn)化脫耦，使得二者可以獨立的變化，也就是說將他們之間的強關(guān)聯(lián)變成弱關(guān)聯(lián)，也就是指在一個軟件系統(tǒng)的抽象化和實現(xiàn)化之間使用組合 / 聚合關(guān)系而不是繼承關(guān)系，從而使兩者可以獨立的變化。

3、合成模式

Mary 今天過生日?！拔疫^生日，你要送我一件禮物?！薄班牛冒?，去商店，你自己挑。”“這件 T 恤挺漂亮，買，這條裙子好看，買，這個包也不錯，買?！薄拔?，買了三件了呀，我只答應(yīng)送一件禮物的哦。”“什么呀，T 恤加裙子加包包，正好配成一套呀，小姐，麻煩你包起來。”“……”，MM 都會用 Composite 模式了，你會了沒有？

合成模式：合成模式將對象組織到樹結(jié)構(gòu)中，可以用來描述整體與部分的關(guān)系。合成模式就是一個處理對象的樹結(jié)構(gòu)的模式。合成模式把部分與整體的關(guān)系用樹結(jié)構(gòu)表示出來。合成模式使得客戶端把一個個單獨的成分對象和由他們復(fù)合而成的合成對象同等看待。

4、裝飾模式

Mary 過完輪到 Sarly 過生日，還是不要叫她自己挑了，不然這個月伙食費肯定玩完，拿出我去年在華山頂上照的照片，在背面寫上 “最好的的禮物，就是愛你的 Fita”，再到街上禮品店買了個像框（賣禮品的 MM 也很漂亮哦），再找隔壁搞美術(shù)設(shè)計的 Mike 設(shè)計了一個漂亮的盒子裝起來……，我們都是 Decorator，最終都在修飾我這個人呀，怎么樣，看懂了嗎？

裝飾模式：裝飾模式以對客戶端透明的方式擴展對象的功能，是繼承關(guān)系的一個替代方案，提供比繼承更多的靈活性。動態(tài)給一個對象增加功能，這些功能可以再動態(tài)的撤消。增加由一些基本功能的排列組合而產(chǎn)生的非常大量的功能。

5、門面模式

我有一個專業(yè)的 Nikon 相機，我就喜歡自己手動調(diào)光圈、快門，這樣照出來的照片才專業(yè)，但 MM 可不懂這些，教了半天也不會。幸好相機有 Facade 設(shè)計模式，把相機調(diào)整到自動檔，只要對準目標按快門就行了，一切由相機自動調(diào)整，這樣 MM 也可以用這個相機給我拍張照片了。門面模式：外部與一個子系統(tǒng)的通信必須通過一個統(tǒng)一的門面對象進行。

門面模式提供一個高層次的接口，使得子系統(tǒng)更易于使用。每一個子系統(tǒng)只有一個門面類，而且此門面類只有一個實例，也就是說它是一個單例模式。但整個系統(tǒng)可以有多個門面類。

6、抽象工廠

請 MM 去麥當勞吃漢堡，不同的 MM 有不同的口味，要每個都記住是一件煩人的事情，我一般采用 Factory Method 模式，帶著 MM 到服務(wù)員那兒，說「要一個漢堡」，具體要什么樣的漢堡呢，讓 MM 直接跟服務(wù)員說就行了。

工廠方法模式：核心工廠類不再負責(zé)所有產(chǎn)品的創(chuàng)建，而是將具體創(chuàng)建的工作交給子類去做，成為一個抽象工廠角色，僅負責(zé)給出具體工廠類必須實現(xiàn)的接口，而不接觸哪一個產(chǎn)品類應(yīng)當被實例化這種細節(jié)。

7、享元模式

每天跟 MM 發(fā)短信，手指都累死了，最近買了個新手機，可以把一些常用的句子存在手機里，要用的時候，直接拿出來，在前面加上 MM 的名字就可以發(fā)送了，再不用一個字一個字敲了。共享的句子就是 Flyweight，MM 的名字就是提取出來的外部特征，根據(jù)上下文情況使用。享元模式：FLYWEIGHT 在拳擊比賽中指最輕量級。

享元模式以共享的方式高效的支持大量的細粒度對象。享元模式能做到共享的關(guān)鍵是區(qū)分內(nèi)蘊狀態(tài)和外蘊狀態(tài)。內(nèi)蘊狀態(tài)存儲在享元內(nèi)部，不會隨環(huán)境的改變而有所不同。外蘊狀態(tài)是隨環(huán)境的改變而改變的。外蘊狀態(tài)不能影響內(nèi)蘊狀態(tài)，它們是相互獨立的。

將可以共享的狀態(tài)和不可以共享的狀態(tài)從常規(guī)類中區(qū)分開來，將不可以共享的狀態(tài)從類里剔除出去?？蛻舳瞬豢梢灾苯觿?chuàng)建被共享的對象，而應(yīng)當使用一個工廠對象負責(zé)創(chuàng)建被共享的對象。享元模式大幅度的降低內(nèi)存中對象的數(shù)量。

三、行為型設(shè)計模式

1、代理模式

跟 MM 在網(wǎng)上聊天，一開頭總是 “hi, 你好”,“你從哪兒來呀？”“你多大了？”“身高多少呀？” 這些話，真煩人，寫個程序做為我的 Proxy 吧，凡是接收到這些話都設(shè)置好了自己的回答，接收到其他的話時再通知我回答，怎么樣，酷吧。

代理模式：代理模式給某一個對象提供一個代理對象，并由代理對象控制對源對象的引用。代理就是一個人或一個機構(gòu)代表另一個人或者一個機構(gòu)采取行動。某些情況下，客戶不想或者不能夠直接引用一個對象，代理對象可以在客戶和目標對象直接起到中介的作用。

客戶端分辨不出代理主題對象與真實主題對象。代理模式可以并不知道真正的被代理對象，而僅僅持有一個被代理對象的接口，這時候代理對象不能夠創(chuàng)建被代理對象，被代理對象必須有系統(tǒng)的其他角色代為創(chuàng)建并傳入。

2、責(zé)任鏈模式

晚上去上英語課，為了好開溜坐到了最后一排，哇，前面坐了好幾個漂亮的 MM 哎，找張紙條，寫上 “Hi, 可以做我的女朋友嗎？如果不愿意請向前傳”，紙條就一個接一個的傳上去了，糟糕，傳到第一排的 MM 把紙條傳給老師了，聽說是個老處女呀，快跑！

責(zé)任鏈模式：在責(zé)任鏈模式中，很多對象由每一個對象對其下家的引用而接起來形成一條鏈。請求在這個鏈上傳遞，直到鏈上的某一個對象決定處理此請求。客戶并不知道鏈上的哪一個對象最終處理這個請求，系統(tǒng)可以在不影響客戶端的情況下動態(tài)的重新組織鏈和分配責(zé)任。處理者有兩個選擇：承擔(dān)責(zé)任或者把責(zé)任推給下家。一個請求可以最終不被任何接收端對象所接受。

3、命令模式

俺有一個 MM 家里管得特別嚴，沒法見面，只好借助于她弟弟在我們倆之間傳送信息，她對我有什么指示，就寫一張紙條讓她弟弟帶給我。這不，她弟弟又傳送過來一個 COMMAND，為了感謝他，我請他吃了碗雜醬面，哪知道他說：“我同時給我姐姐三個男朋友送 COMMAND，就數(shù)你最小氣，才請我吃面?！?/p>

命令模式：命令模式把一個請求或者操作封裝到一個對象中。命令模式把發(fā)出命令的責(zé)任和執(zhí)行命令的責(zé)任分割開，委派給不同的對象。命令模式允許請求的一方和發(fā)送的一方獨立開來，使得請求的一方不必知道接收請求的一方的接口，更不必知道請求是怎么被接收，以及操作是否執(zhí)行，何時被執(zhí)行以及是怎么被執(zhí)行的。系統(tǒng)支持命令的撤消。

4、解釋器模式

俺有一個《泡 MM 真經(jīng)》，上面有各種泡 MM 的攻略，比如說去吃西餐的步驟、去看電影的方法等等，跟 MM 約會時，只要做一個 Interpreter，照著上面的腳本執(zhí)行就可以了。

解釋器模式：給定一個語言后，解釋器模式可以定義出其文法的一種表示，并同時提供一個解釋器。客戶端可以使用這個解釋器來解釋這個語言中的句子。解釋器模式將描述怎樣在有了一個簡單的文法后，使用模式設(shè)計解釋這些語句。

在解釋器模式里面提到的語言是指任何解釋器對象能夠解釋的任何組合。在解釋器模式中需要定義一個代表文法的命令類的等級結(jié)構(gòu)，也就是一系列的組合規(guī)則。每一個命令對象都有一個解釋方法，代表對命令對象的解釋。命令對象的等級結(jié)構(gòu)中的對象的任何排列組合都是一個語言。

5、迭代模式

我愛上了 Mary，不顧一切的向她求婚。Mary：“想要我跟你結(jié)婚，得答應(yīng)我的條件” 我：“什么條件我都答應(yīng)，你說吧” Mary：“我看上了那個一克拉的鉆石” 我：“我買，我買，還有嗎？” Mary：“我看上了湖邊的那棟別墅” 我：“我買，我買，還有嗎？” Mary：“我看上那輛法拉利跑車” 我腦袋嗡的一聲，坐在椅子上，一咬牙：“我買，我買，還有嗎？”

迭代模式：迭代模式可以順序訪問一個聚集中的元素而不必暴露聚集的內(nèi)部表象。多個對象聚在一起形成的總體稱之為聚集，聚集對象是能夠包容一組對象的容器對象。迭代子模式將迭代邏輯封裝到一個獨立的子對象中，從而與聚集本身隔開。

迭代模式簡化了聚集的界面。每一個聚集對象都可以有一個或一個以上的迭代子對象，每一個迭代子的迭代狀態(tài)可以是彼此獨立的。迭代算法可以獨立于聚集角色變化。

6、調(diào)停者模式

四個 MM 打麻將，相互之間誰應(yīng)該給誰多少錢算不清楚了，幸虧當時我在旁邊，按照各自的籌碼數(shù)算錢，賺了錢的從我這里拿，賠了錢的也付給我，一切就 OK 啦，俺得到了四個 MM 的電話。調(diào)停者模式：調(diào)停者模式包裝了一系列對象相互作用的方式，使得這些對象不必相互明顯作用。從而使他們可以松散偶合。

當某些對象之間的作用發(fā)生改變時，不會立即影響其他的一些對象之間的作用。保證這些作用可以彼此獨立的變化。調(diào)停者模式將多對多的相互作用轉(zhuǎn)化為一對多的相互作用。調(diào)停者模式將對象的行為和協(xié)作抽象化，把對象在小尺度的行為上與其他對象的相互作用分開處理。

7、備忘錄模式

同時跟幾個 MM 聊天時，一定要記清楚剛才跟 MM 說了些什么話，不然 MM 發(fā)現(xiàn)了會不高興的哦，幸虧我有個備忘錄，剛才與哪個 MM 說了什么話我都拷貝一份放到備忘錄里面保存，這樣可以隨時察看以前的記錄啦。

備忘錄模式：備忘錄對象是一個用來存儲另外一個對象內(nèi)部狀態(tài)的快照的對象。備忘錄模式的用意是在不破壞封裝的條件下，將一個對象的狀態(tài)捉住，并外部化，存儲起來，從而可以在將來合適的時候把這個對象還原到存儲起來的狀態(tài)。

8、觀察者模式

想知道咱們公司最新 MM 情報嗎？加入公司的 MM 情報郵件組就行了，tom 負責(zé)搜集情報，他發(fā)現(xiàn)的新情報不用一個一個通知我們，直接發(fā)布給郵件組，我們作為訂閱者（觀察者）就可以及時收到情報啦。

觀察者模式：觀察者模式定義了一種一隊多的依賴關(guān)系，讓多個觀察者對象同時監(jiān)聽某一個主題對象。這個主題對象在狀態(tài)上發(fā)生變化時，會通知所有觀察者對象，使他們能夠自動更新自己。

9、狀態(tài)模式

跟 MM 交往時，一定要注意她的狀態(tài)哦，在不同的狀態(tài)時她的行為會有不同，比如你約她今天晚上去看電影，對你沒興趣的 MM 就會說 “有事情啦”，對你不討厭但還沒喜歡上的 MM 就會說 “好啊，不過可以帶上我同事么？”，已經(jīng)喜歡上你的 MM 就會說 “幾點鐘？看完電影再去泡吧怎么樣？”，當然你看電影過程中表現(xiàn)良好的話，也可以把 MM 的狀態(tài)從不討厭不喜歡變成喜歡哦。

狀態(tài)模式：狀態(tài)模式允許一個對象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時候改變行為。這個對象看上去象是改變了它的類一樣。狀態(tài)模式把所研究的對象的行為包裝在不同的狀態(tài)對象里，每一個狀態(tài)對象都屬于一個抽象狀態(tài)類的一個子類。

狀態(tài)模式的意圖是讓一個對象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時候，其行為也隨之改變。狀態(tài)模式需要對每一個系統(tǒng)可能取得的狀態(tài)創(chuàng)立一個狀態(tài)類的子類。當系統(tǒng)的狀態(tài)變化時，系統(tǒng)便改變所選的子類。

10、策略模式

跟不同類型的 MM 約會，要用不同的策略，有的請電影比較好，有的則去吃小吃效果不錯，有的去海邊浪漫最合適，單目的都是為了得到 MM 的芳心，我的追 MM 錦囊中有好多 Strategy 哦。策略模式：策略模式針對一組算法，將每一個算法封裝到具有共同接口的獨立的類中，從而使得它們可以相互替換。

策略模式使得算法可以在不影響到客戶端的情況下發(fā)生變化。策略模把行為和環(huán)境分開。環(huán)境類負責(zé)維持和查詢行為類，各種算法在具體的策略類中提供。由于算法和環(huán)境獨立開來，算法的增減，修改都不會影響到環(huán)境和客戶端。

11、模板方法模式

看過《如何說服女生上床》這部經(jīng)典文章嗎？女生從認識到上床的不變的步驟分為巧遇、打破僵局、展開追求、接吻、前戲、動手、愛撫、進去八大步驟 (Template method)，但每個步驟針對不同的情況，都有不一樣的做法，這就要看你隨機應(yīng)變啦 (具體實現(xiàn))；

模板方法模式：模板方法模式準備一個抽象類，將部分邏輯以具體方法以及具體構(gòu)造子的形式實現(xiàn)，然后聲明一些抽象方法來迫使子類實現(xiàn)剩余的邏輯。不同的子類可以以不同的方式實現(xiàn)這些抽象方法，從而對剩余的邏輯有不同的實現(xiàn)。先制定一個頂級邏輯框架，而將邏輯的細節(jié)留給具體的子類去實現(xiàn)。

12、訪問者模式

情人節(jié)到了，要給每個 MM 送一束鮮花和一張卡片，可是每個 MM 送的花都要針對她個人的特點，每張卡片也要根據(jù)個人的特點來挑，我一個人哪搞得清楚，還是找花店老板和禮品店老板做一下 Visitor，讓花店老板根據(jù) MM 的特點選一束花，讓禮品店老板也根據(jù)每個人特點選一張卡，這樣就輕松多了；

訪問者模式：訪問者模式的目的是封裝一些施加于某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)元素之上的操作。一旦這些操作需要修改的話，接受這個操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以保持不變。訪問者模式適用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對未定的系統(tǒng)，它把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和作用于結(jié)構(gòu)上的操作之間的耦合解脫開，使得操作集合可以相對自由的演化。訪問者模式使得增加新的操作變的很容易，就是增加一個新的訪問者類。

訪問者模式將有關(guān)的行為集中到一個訪問者對象中，而不是分散到一個個的節(jié)點類中。當使用訪問者模式時，要將盡可能多的對象瀏覽邏輯放在訪問者類中，而不是放到它的子類中。訪問者模式可以跨過幾個類的等級結(jié)構(gòu)訪問屬于不同的等級結(jié)構(gòu)的成員類。

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