GoF的23種設計模式的分類和功能

設計模式有兩種分類方法，即根據模式的目的來分和根據模式的作用的范圍來分。

根據目的來分

根據模式是用來完成什么工作來劃分，這種方式可分為創建型模式、結構型模式和行為型模式 3 種。

1.創建型模式：用于描述“怎樣創建對象”，它的主要特點是“將對象的創建與使用分離”。GoF 中提供了單例、原型、工廠方法、抽象工廠、建造者等 5 種創建型模式。

2.結構型模式：用于描述如何將類或對象按某種布局組成更大的結構，GoF 中提供了代理、適配器、橋接、裝飾、外觀、享元、組合等 7 種結構型模式。

3.行為型模式：用于描述類或對象之間怎樣相互協作共同完成單個對象都無法單獨完成的任務，以及怎樣分配職責。GoF 中提供了模板方法、策略、命令、職責鏈、狀態、觀察者、中介者、迭代器、訪問者、備忘錄、解釋器等 11 種行為型模式。

根據作用范圍來分

根據模式是主要用于類上還是主要用于對象上來分，這種方式可分為類模式和對象模式兩種。

1.類模式：用于處理類與子類之間的關系，這些關系通過繼承來建立，是靜態的，在編譯時刻便確定下來了。GoF中的工廠方法、(類)適配器、模板方法、解釋器屬于該模式。

2.對象模式：用于處理對象之間的關系，這些關系可以通過組合或聚合來實現，在運行時刻是可以變化的，更具動態性。GoF 中除了以上 4 種，其他的都是對象模式。

表 1 介紹了這 23 種設計模式的分類。

表1GoF 的 23 種設計模式的分類表

范圍\目的	創建型模式	結構型模式	行為型模式
類模式	工廠方法	(類)適配器	模板方法、解釋器
對象模式	單例 原型 抽象工廠 建造者	代理 (對象)適配器 橋接 裝飾 外觀 享元 組合	策略 命令 職責鏈 狀態 觀察者 中介者 迭代器 訪問者 備忘錄

GoF的23種設計模式的功能

前面說明了 GoF 的 23 種設計模式的分類，現在對各個模式的功能進行介紹。

1.單例(Singleton)模式：某個類只能生成一個實例，該類提供了一個全局訪問點供外部獲取該實例，其拓展是有限多例模式。

2.原型(Prototype)模式：將一個對象作為原型，通過對其進行復制而克隆出多個和原型類似的新實例。

3.工廠方法(Factory Method)模式：定義一個用于創建產品的接口，由子類決定生產什么產品。

4.抽象工廠(AbstractFactory)模式：提供一個創建產品族的接口，其每個子類可以生產一系列相關的產品。

5.建造者(Builder)模式：將一個復雜對象分解成多個相對簡單的部分，然后根據不同需要分別創建它們，最后構建成該復雜對象。

6.代理(Proxy)模式：為某對象提供一種代理以控制對該對象的訪問。即客戶端通過代理間接地訪問該對象，從而限制、增強或修改該對象的一些特性。

7.適配器(Adapter)模式：將一個類的接口轉換成客戶希望的另外一個接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些類能一起工作。

8.橋接(Bridge)模式：將抽象與實現分離，使它們可以獨立變化。它是用組合關系代替繼承關系來實現，從而降低了抽象和實現這兩個可變維度的耦合度。

9.裝飾(Decorator)模式：動態的給對象增加一些職責，即增加其額外的功能。

10.外觀(Facade)模式：為多個復雜的子系統提供一個一致的接口，使這些子系統更加容易被訪問。

11.享元(Flyweight)模式：運用共享技術來有效地支持大量細粒度對象的復用。

12.組合(Composite)模式：將對象組合成樹狀層次結構，使用戶對單個對象和組合對象具有一致的訪問性。

13.模板方法(TemplateMethod)模式：定義一個操作中的算法骨架，而將算法的一些步驟延遲到子類中，使得子類可以不改變該算法結構的情況下重定義該算法的某些特定步驟。

14.策略(Strategy)模式：定義了一系列算法，并將每個算法封裝起來，使它們可以相互替換，且算法的改變不會影響使用算法的客戶。

15.命令(Command)模式：將一個請求封裝為一個對象，使發出請求的責任和執行請求的責任分割開。

16.職責鏈(Chain of Responsibility)模式：把請求從鏈中的一個對象傳到下一個對象，直到請求被響應為止。通過這種方式去除對象之間的耦合。

17.狀態(State)模式：允許一個對象在其內部狀態發生改變時改變其行為能力。

18.觀察者(Observer)模式：多個對象間存在一對多關系，當一個對象發生改變時，把這種改變通知給其他多個對象，從而影響其他對象的行為。

19.中介者(Mediator)模式：定義一個中介對象來簡化原有對象之間的交互關系，降低系統中對象間的耦合度，使原有對象之間不必相互了解。

20.迭代器(Iterator)模式：提供一種方法來順序訪問聚合對象中的一系列數據，而不暴露聚合對象的內部表示。

21.訪問者(Visitor)模式：在不改變集合元素的前提下，為一個集合中的每個元素提供多種訪問方式，即每個元素有多個訪問者對象訪問。

22.備忘錄(Memento)模式：在不破壞封裝性的前提下，獲取并保存一個對象的內部狀態，以便以后恢復它。

23.解釋器(Interpreter)模式：提供如何定義語言的文法，以及對語言句子的解釋方法，即解釋器。