设计模式概述¶

1. 设计模式是什么？¶

设计模式 是软件设计中常见问题的典型解决方案。它们就像能根据需求进行调整的预制蓝图，可用于解决代码中反复出现的设计问题。

设计模式与方法或库的使用方式不同，你很难直接在自己的程序中套用某个设计模式。模式并不是一段特定的代码，而是解决特定问题的一般性概念。你可以根据模式来实现符合自己程序实际所需的解决方案。

人们常常会混淆模式和算法，因为两者在概念上都是已知特定问题的典型解决方案。但算法总是明确定义达成特定目标所需的一系列步骤，而模式则是对解决方案的更高层次描述。同一模式在两个不同程序中的实现代码可能会不一样。

算法更像是菜谱：提供达成目标的明确步骤。而模式更像是蓝图：你可以看到最终的结果和模式的功能，但需要自己确定实现步骤。

2. 为什么学习设计模式？¶

或许你已从事程序开发工作多年，却完全不知道单例模式是什么。很多人都是这样。即便如此，你可能也在不自知的情况下已经使用过一些设计模式了。所以为什么不花些时间来更进一步学习它们呢？

设计模式是针对软件设计中常见问题的工具箱，其中的工具就是各种 经过实践验证的解决方案。即使你从未遇到过这些问题，了解模式仍然非常有用，因为它能指导你如何使用面向对象的设计原则来解决各种问题。
设计模式定义了一种让你和团队成员能够更高效沟通的通用语言。你只需说 “哦，这里用单例就可以了”，所有人都会理解这条建议背后的想法。只要知晓模式及其名称，你就无需解释什么是单例。

3. 封装和设计模式区别¶

封装可以理解为由程序组合而成的可复用的具有特定功能的组件。而设计模式则表示组件内部或者组件之间是如何组装的。举个例子，汽车是由发动机、底盘、车身、电气设备组成，它们都有各自的作用，但我们在讨论汽车是什么的的时候，并不关心用的是哪个品牌的发动机，什么颜色的车身，更重要的是它们的“关系”，它们之间相互关联互相作用，构成了真正的汽车，这是个工程化的过程。

设计模式就是表示这种组件相互关系的工程化抽象。

3. 关于模式的争议¶

设计模式自其诞生之初似乎就饱受争议，所以让我们来看看针对模式的最常见批评吧。

一种针对不完善编程语言的蹩脚解决方案

通常当所选编程语言或技术缺少必要的抽象功能时，人们才需要设计模式。在这种情况下，模式是一种可为语言提供更优功能的蹩脚解决方案。

例如，策略模式在绝大部分现代编程语言中可以简单地使用匿名（lambda）函数来实现。

低效的解决方案

模式试图将已经广泛使用的方式系统化。许多人会将这样的统一化认为是某种教条，他们会 “全心全意” 地实施这样的模式，而不会根据项目的实际情况对其进行调整。

不当使用

如果你只有一把铁锤，那么任何东西看上去都像是钉子。

这个问题常常会给初学模式的人们带来困扰：在学习了某个模式后，他们会在所有地方使用该模式，即便是在较为简单的代码也能胜任的地方也是如此。

4. 设计模式分类¶

不同设计模式的复杂程度、细节层次以及在整个系统中的应用范围等方面各不相同。我喜欢将其类比于道路的建造：如果你希望让十字路口更加安全，那么可以安装一些交通信号灯，或者修建包含行人地下通道在内的多层互通式立交桥。

最基础的、底层的模式通常被称为 惯用技巧。这类模式一般只能在一种编程语言中使用。

最通用的、高层的模式是 构架模式。开发者可以在任何编程语言中使用这类模式。与其他模式不同，它们可用于整个应用程序的架构设计。

此外，所有模式可以根据其*意图*或目的来分类。主要有三种模式类别：

创建型模式 提供创建对象的机制，增加已有代码的灵活性和可复用性。
结构型模式 介绍如何将对象和类组装成较大的结构，并同时保持结构的灵活和高效。
行为模式 负责对象间的高效沟通和职责委派。