设计模式十七
23种设计模式的意图及实用性
一．创建型模式1．单件模式意图保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
适用性当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。
当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的，并且客户应该无需更改代码就能使用一个扩展的实例时。
2．抽象工厂意图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。
适用性一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。
一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
当你提供一个产品类库，而只想显示它们的接口而不是实现时。
3．建造者模式意图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。
适用性当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时。
当构造过程必须允许被构造的对象有不同的表示时。
4．工厂方法模式意图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。
Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。
适用性当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。
5．原型模式意图用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
适用性当要实例化的类是在运行时刻指定时，例如，通过动态装载；或者为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时；或者当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。
建立相应数目的原型并克隆它们可能比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。
二．结构型模式6．适配器模式意图将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。
Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
适用性你想使用一个已经存在的类，而它的接口不符合你的需求。
你想创建一个可以复用的类，该类可以与其他不相关的类或不可预见的类（即那些接口可能不一定兼容的类）协同工作。
23种基本的设计模式
23种基本的设计模式设计模式指的是在软件设计过程中，面对特定问题时能够重复使用的解决方案。
设计模式可帮助开发人员更完整、更高效地解决问题，并提高代码的可读性和可维护性。
在软件开发中，有23种基本的设计模式。
1. 单例模式（Singleton Pattern）：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
2. 工厂模式（Factory Pattern）：通过工厂方法创建对象，而不是直接实例化。
3. 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要指定具体类。
4. 建造者模式（Builder Pattern）：将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使得同样的构造过程可以创建不同的表示。
5. 原型模式（Prototype Pattern）：通过复制已有对象来创建新对象，而不是通过实例化。
6. 适配器模式（Adapter Pattern）：将一个类的接口转换成客户希望的接口。
7. 桥接模式（Bridge Pattern）：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立变化。
9. 装饰器模式（Decorator Pattern）：动态地给一个对象添加额外的职责。
10. 外观模式（Facade Pattern）：为子系统中的一组接口提供统一的接口，以提供更高级别的接口。
11. 享元模式（Flyweight Pattern）：通过共享已存在的对象来减少内存占用。
12. 代理模式（Proxy Pattern）：为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
13. 模板方法模式（Template Method Pattern）：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。
14. 策略模式（Strategy Pattern）：定义一系列的算法，将其逐个封装起来，并使它们可以相互替换。
15. 观察者模式（Observer Pattern）：定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听其中一个主题对象。
23种设计模式记忆 口诀
23种设计模式记忆口诀1.单例模式：独一无二，最重要。
2.工厂模式：制造者，无需说。
3.抽象工厂：一族产品，同根源。
4.建造者模式：一步一步，建造家。
5.原型模式：克隆专家，快捷法。
6.适配器模式：转换者，聪明智。
7.桥接模式：结构优化，灵活性。
8.装饰模式：装饰者，美化家。
9.组合模式：树形结构，组合家。
10.外观模式：微缩封装，简洁家。
11.享元模式：享元工厂，节省家。
12.代理模式：替身幕后，保护家。
13.模板方法：算法继承，不变家。
14.策略模式：行为封装，灵活家。
15.命令模式：命令者，有权家。
16.职责链模式：可扩展，级别性。
17.状态模式：状态管理，干净家。
18.观察者模式：被观察，自主家。
19.中介者模式：中介者，沟通家。
20.迭代器模式：循环选择，简化家。
21.访问者模式：动态添加，扩展家。
22.备忘录模式：状态备份，还原家。
23.解释器模式：解释语言，特殊家。
以上23种设计模式，为了更好地记忆，我把它们组合成了一个口诀：最重要的单例模式，工厂与抽象同皇冠。
建造渐进如养家，克隆是原型美化家。
适配器桥接转化家，组合成树形结构家。
装饰装扮美化家，微缩封装外观家。
享元共用节省家，代理替身保护家。
策略模式灵活家，命令者有权家。
职责链扩展级别性，状态干净管理家。
被观察自主家，中介者沟通家。
循环迭代简化家，访问者动态扩展家。
备忘录变化还原家，解释语言特殊家。
这个口诀是通过把每个模式的主要特点和功能用简洁的语句表达出来，然后通过排列组合的方式形成的。
相信这个口诀会让你更容易地记忆这23种设计模式，并且可以在以后的工作中灵活地运用它们。
23种设计模式记忆口诀
23种设计模式记忆口诀设计模式是软件开发中常见的解决方案模板，它们能够解决许多常见的设计问题。
为了帮助记忆23种设计模式，可以使用下面这个口诀来记忆：Creational Patterns（创建型模式）:1. Singleton（单例模式）：一个类能产生一个实例，全局访问。
2. Builder（建造者模式）：分步骤创建复杂对象，易拓展。
3. Factory Method（工厂方法模式）：子类决定实例化哪个对象。
4. Abstract Factory（抽象工厂模式）：创建一组相关对象，不依赖具体类。
5. Prototype（原型模式）：通过复制现有对象来创建新对象。
Structural Patterns（结构型模式）:6. Adapter（适配器模式）：将类的接口转换为客户端希望的接口。
7. Bridge（桥接模式）：将抽象部分与实际部分分离。
将对象组合成树形结构来表示部分整体的层次结构。
9. Decorator（装饰器模式）：动态地给对象添加功能。
10. Facade（外观模式）：提供一个统一的接口，简化客户端使用。
11. Flyweight（享元模式）：共享细粒度对象，减少内存使用。
12. Proxy（代理模式）：控制对其他对象的访问。
Behavioral Patterns（行为型模式）:13. Chain Of Responsibility（责任链模式）：将请求的发送者和接收者解耦，多个对象都可能处理请求。
将请求封装成对象，可以用参数化方式处理。
15. Iterator（迭代器模式）：提供一种遍历集合的统一接口。
16. Mediator（中介者模式）：将多个对象之间的复杂关系解耦。
17. Memento（备忘录模式）：将对象的状态保存起来，以后可以恢复。
18. Observer（观察者模式）：当一个对象改变状态时，依赖它的对象都会收到通知。
19. State（状态模式）：对象的行为随状态的改变而改变。
设计模式主要分三个类型 创建型 结构型和行为型
设计模式主要分三个类型:创建型、结构型和行为型。
创建型有：一、Singleton，单例模式：保证一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点二、二、Abstract Factory，抽象工厂：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们的具体类。
三、三、Factory Method，工厂方法：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，Factory Method使一个类的实例化延迟到了子类。
四、四、Builder，建造模式：将一个复杂对象的构建与他的表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
五、五、Prototype，原型模式：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型来创建新的对象。
行为型有：六、六、Iterator，迭代器模式：提供一个方法顺序访问一个聚合对象的各个元素，而又不需要暴露该对象的内部表示。
七、七、Observer，观察者模式：定义对象间一对多的依赖关系，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自动更新。
八、八、Template Method，模板方法：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，TemplateMethod使得子类可以不改变一个算法的结构即可以重定义该算法得某些特定步骤。
九、九、Command，命令模式：将一个请求封装为一个对象，从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队和记录请求日志，以及支持可撤销的操作。
十、十、State，状态模式：允许对象在其内部状态改变时改变他的行为。
对象看起来似乎改变了他的类。
十一、十一、Strategy，策略模式：定义一系列的算法，把他们一个个封装起来，并使他们可以互相替换，本模式使得算法可以独立于使用它们的客户。
十二、十二、China of Responsibility，职责链模式：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的送发者和接收者之间的耦合关系十三、十三、Mediator，中介者模式：用一个中介对象封装一些列的对象交互。
面向对象设计的23个设计模式详解
面向对象设计的23个设计模式详解面向对象设计是一种广泛应用于软件开发的思想，其核心在于将数据和操作封装在一起形成对象，并通过各种方式进行交互和组合，从而实现复杂的功能。
在这一过程中，设计模式起到了非常重要的作用，可以有效地提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。
本文将对23种常见的设计模式进行详解。
一、创建型模式1.简单工厂模式简单工厂模式属于创建型模式，其目的是提供一个工厂类，使得创建对象的过程更加简单。
在这种模式中，使用者只需要提供所需对象的参数，而无需关心对象的具体实现细节。
简单工厂模式适合于对象创建过程较为简单的情况。
2.工厂方法模式工厂方法模式是简单工厂模式的进一步扩展，其核心在于将工厂类进行接口抽象化，使得不同的工厂类可以创建不同的对象实例。
工厂方法模式适合于对象创建过程较为复杂的情况。
它可以为工厂类添加新的产品类型，而不会影响原有的代码。
3.抽象工厂模式抽象工厂模式是工厂方法模式的进一步扩展，其目的是提供一个可以创建一系列相关或者独立的对象的接口。
在抽象工厂模式中，使用者只需要关心所需对象组合的类型，而无需关注对象的具体实现过程。
4.建造者模式建造者模式也是一种创建型模式，其目的在于将复杂对象分解为多个简单的部分，并将其组装起来形成复杂对象实例。
在建造者模式中，使用者只需要关注所需对象以及它们的组合方式，而无需关心对象的具体实现过程。
5.原型模式原型模式是一种基于克隆的创建型模式，其核心在于通过复制现有的对象实例来创建新的对象。
在原型模式中，对象实例的创建过程与对象所包含的状态密切相关。
原型模式适合于创建复杂对象实例，且这些对象实例之间是相对独立的情况。
二、结构型模式6.适配器模式适配器模式是一种结构型模式，其目的在于将一个类的接口转换为另一个类所能使用的接口。
在适配器模式中，使用者可以通过不同的适配器实现对象之间的互相调用。
7.桥接模式桥接模式是一种结构型模式，其目的在于将抽象部分与实现部分相互分离，从而使得两者可以独立变化。
23种设计模式及其应用场景
23种设计模式及其应⽤场景设计模式主要分三个类型:创建型、结构型和⾏为型。
其中创建型有：⼀、Singleton，单例模式：保证⼀个类只有⼀个实例，并提供⼀个访问它的全局访问点；应⽤场景：⼀个⽆状态的类使⽤单例模式节省内存资源。
⼆、Abstract Factory，抽象⼯⼚：提供⼀个创建⼀系列相关或相互依赖对象的接⼝，⽽⽆须指定它们的具体类。
应⽤场景：⼀系列相互依赖的对象有不同的具体实现。
提供⼀种“封装机制”来避免客户程序和这种“多系列具体对象创建⼯作”的紧耦合。
三、Factory Method，⼯⼚⽅法：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，Factory Method使⼀个类的实例化延迟到了⼦类。
应⽤场景：由于需求的变化，⼀个类的⼦类经常⾯临着剧烈的变化，但他却拥有⽐较稳定的接⼝。
使⽤⼀种封装机制来“隔离这种易变对象的变化”，⼯⼚⽅法定义⼀个⽤于创建对象的接⼝，让⼦类来确定创建哪⼀个具体类的对象，将对象的实例化延迟。
四、Builder，建造模式：将⼀个复杂对象的构建与他的表⽰相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表⽰。
应⽤场景：⼀个类的各个组成部分的具体实现类或者算法经常⾯临着变化，但是将他们组合在⼀起的算法却相对稳定。
提供⼀种封装机制将稳定的组合算法于易变的各个组成部分隔离开来。
五、Prototype，原型模式：⽤原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型来创建新的对象。
应⽤场景：⽤new创建⼀个对象需要⾮常繁琐的数据准备或者权限⾏为型有：六、Iterator，迭代器模式：提供⼀个⽅法顺序访问⼀个聚合对象的各个元素，⽽⼜不需要暴露该对象的内部表⽰。
应⽤场景：迭代。
七、Observer，观察者模式：定义对象间⼀对多的依赖关系，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⾃动更新。
应⽤场景：某个实例的变化将影响其他多个对象。
⼋、Template Method，模板⽅法：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，TemplateMethod使得⼦类可以不改变⼀个算法的结构即可以重定义该算法的某些特定步骤。
软件工程中的设计模式
软件工程中的设计模式设计模式是在软件工程中，为了应对常见的设计问题，而提出的一系列可重用的解决方案。
设计模式可以帮助我们提高代码的可维护性、可扩展性和复用性。
设计模式主要分为三类：创建型、结构型和行为型。
一、创建型模式创建型模式主要关注对象的创建过程，主要有以下五种模式：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。
2.工厂方法模式（Factory Method）：定义一个接口用于创建对象，但让子类决定实例化哪个类。
3.抽象工厂模式（Abstract Factory）：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。
4.建造者模式（Builder）：将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
5.原型模式（Prototype）：通过复制现有的实例来创建新的实例，而不是通过构造函数创建。
二、结构型模式结构型模式主要关注类和对象之间的组合，主要有以下七种模式：1.适配器模式（Adapter）：将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口，使得原本接口不兼容的类可以一起工作。
2.桥接模式（Bridge）：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立地变化。
3.组合模式（Composite）：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得客户可以统一使用单个对象和组合对象。
4.装饰器模式（Decorator）：动态地给一个对象添加一些额外的职责，而不改变其接口。
5.门面模式（Facade）：为一组复杂的子系统提供一个统一的接口，使得子系统更容易使用。
6.享元模式（Flyweight）：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
7.代理模式（Proxy）：为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
三、行为型模式行为型模式主要关注对象之间的通信，主要有以下十一种模式：1.职责链模式（Chain of Responsibility）：使多个对象都有机会处理请求，从而避免了请求发送者和接收者之间的耦合关系。
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一．实验目的1.熟悉UML统一建模语言；2.回顾熟悉迭代器模式、中介者模式、备忘录模式；3.熟悉XML文件的操作；4.熟悉java的反射机制。
二．实验内容(1)某教务管理系统中一个班级(Class)包含多个学生(Student)，使用Java内置迭代器实现对学生信息的遍历，要求按学生年龄由大到小的次序输出学生信息。
用Java实现该过程。
(2)使用中介者模式来说明联合国的作用，要求绘制相应的类图并分析每个类的作用（注：可以将联合国定义为抽象中介者类，联合国下属机构如WTO、WFC、WHO 等作为具体中介者类，国家可以作为抽象同事类，而将中国、美国、日本、英国等国家作为具体同事类）。
(3)改进“用户信息操作撤销”实例，使得系统可以实现多次撤销操作（可以使用集合对象如HashMap、ArrayList等来实现）。
三．实验环境PC微机；Windows 操作系统；Visual Studio 程序集成环境。
四．实验内容(1)某教务管理系统中一个班级(Class)包含多个学生(Student)，使用Java内置迭代器实现对学生信息的遍历，要求按学生年龄由大到小的次序输出学生信息。
用Java实现该过程。
Student.javapackage设计模式实验十七周_1;public class Student implements Comparable<Student> {private String no;private String name;private int age;private String zy;public Student(String no, String name, int age, String zy) { super();this.no = no; = name;this.age = age;this.zy = zy;}// 三个返回结果都要写出来public int compareTo(Student o) {if(this.age > o.age){return -1;}else if(this.age < o.age){return 1;}else {return 0;}}@Overridepublic String toString(){return"姓名: " + + ". 编号: " + this.no + ". 年龄: " + this.age+ ". 专业: " + this.zy;}}Client.javapackage设计模式实验十七周_1;import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.List;public class Client {public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student("291", "张一", 20, "音乐专业");Student s2 = new Student("423", "李红", 21, "计算机专业");Student s3 = new Student("211", "王文", 22, "机械专业");Student s4 = new Student("445", "高龙", 19, "国贸专业");List<Student> list = new ArrayList<Student>();list.add(s1);list.add(s2);list.add(s3);list.add(s4);Collections.sort(list);System.out.println("按照年龄进行排序输出: ");for(Student stu : list){System.out.println(stu.toString());}}}UML.java运行结果：(2)使用中介者模式来说明联合国的作用，要求绘制相应的类图并分析每个类的作用（注：可以将联合国定义为抽象中介者类，联合国下属机构如WTO、WFC、WHO 等作为具体中介者类，国家可以作为抽象同事类，而将中国、美国、日本、英国等国家作为具体同事类）。
UN.javapackage设计模式实验十七周_2;import java.util.Hashtable;public abstract class UN {protected String name;protected Hashtable<String, Country> country;public String getName() {return name;}public void setName(String name) { = name;}public UN() {this.country = new Hashtable<String, Country>();}public void AddCountry(Country co) {if (country == null)return;country.put(co.getName(), co);public void DelCountry(String co) {if (country == null)return;country.remove(co);}public void DelCountry(Country co) {if (country == null)return;country.remove(co.getName());}protected void SendMessage(String from, String to, String msg) {Country co = country.get(to);if (co != null)co.ReceiveMessage(from, msg);elseSystem.out.println("对不起！“" + from + "”不存在，可能还未加入UN!");}public void ReceiveMessage(String from, String to, String msg) {SendMessage(from, to, msg);}Country.java package设计模式实验十七周_2;public abstract class Country {protected String name;protected UN wto, who, wfc;public UN getWto() {return wto;}public void setWto(UN wto) {this.wto = wto;}public UN getWho() {return who;}public void setWho(UN who) {this.who = who;}public UN getWfc() {return wfc;}public void setWfc(UN wfc) {this.wfc = wfc;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) { = name;}public abstract void SendMessageByWTO(String cou, String msg);public void SendMessageByWHO(String cou, String msg) { who.SendMessage(, cou, msg);}public void SendMessageByWFC(String cou, String msg) {wfc.SendMessage(, cou, msg);}public void ReceiveMessage(String cou, String msg) {System.out.println(name + "收到来自" + cou + "的消息：“" + msg + "”");}@Overridepublic boolean equals(Object co) {Country c = (Country) co;if (co == null || == null || c.getName() == null)return false;return name.equals(c.getName());}}WHO.javapackage设计模式实验十七周_2;public class WHO extends UN {public WHO(){super();=new String("WHO");}}WFC.java package设计模式实验十七周_2;public class WFC extends UN {public WFC() {super(); = new String("WFC");}}WTO.java package设计模式实验十七周_2;public class WTO extends UN {public WTO() {super(); = new String("WTO");}}America.javapackage设计模式实验十七周_2;public class America extends Country {public America(){=new String ("America");}@Overridepublic void SendMessageByWTO(String cou, String msg) { wto.SendMessage(, cou, msg);}}China.javapackage设计模式实验十七周_2;public class China extends Country {public China(){=new String("China");}@Overridepublic void SendMessageByWTO(String cou, String msg) { wto.SendMessage(, cou, msg);}}Japan.javapackage设计模式实验十七周_2;public class Japan extends Country {public Japan(){=new String ("Japan");}@Overridepublic void SendMessageByWTO(String cou, String msg) { wto.SendMessage(, cou, msg);}}Client.java package设计模式实验十七周_2;public class Client {public static void main(String[] args) { UN [] un=new UN[3];//UN wto,who,wfc;un[0]=new WTO();un[1]=new WHO();un[2]=new WFC();Country [] cou=new Country[3];cou[0]=new China();cou[1]=new Japan();cou[2]=new America();for(int i=0;i<un.length;i++)for(int j=0;j<cou.length;j++)un[i].AddCountry(cou[j]);for(int i=0;i<cou.length;i++){cou[i].setWfc(un[2]);cou[i].setWho(un[1]);cou[i].setWto(un[0]);}cou[0].SendMessageByWTO("America", "中方坚决反对美方干涉台湾问题");cou[1].SendMessageByWHO("China","通过WHO....");cou[2].SendMessageByWFC("China", "通过WFC....");}}UML.java运行结果：(3)改进“用户信息操作撤销”实例，使得系统可以实现多次撤销操作（可以使用集合对象如HashMap、ArrayList等来实现）。