design-patterns-guide

# 设计模式指南 基于 Refactoring.Guru 的 22 种经典设计模式中文参考手册。 ## 使用方式 1. **识别问题类型** - 通过总体路由定位问题领域 2. **选择模式** - 通过决策树选择合适的设计模式 3. **参考实现** - 查看详细文档和代码示例 --- ## 总体决策路由 ```mermaid flowchart TD Start[需要设计模式] --> Q1{核心问题是什么？} Q1 -->|对象创建| CAT1[创建型模式] Q1 -->|对象组合/结构| CAT2[结构型模式] Q1 -->|对象通信/行为| CAT3[行为模式] CAT1 --> Q2{创建方面的具体问题？} Q2 -->|不想暴露具体类| T1[工厂方法] Q2 -->|创建相关对象族| T2[抽象工厂] Q2 -->|分步构建复杂对象| T3[生成器] Q2 -->|复制现有对象| T4[原型] Q2 -->|全局唯一实例| T5[单例] CAT2 --> Q3{结构方面的具体问题？} Q3 -->|接口不兼容| T6[适配器] Q3 -->|分离抽象与实现| T7[桥接] Q3 -->|树形结构| T8[组合] Q3 -->|动态添加功能| T9[装饰] Q3 -->|简化复杂子系统| T10[外观] Q3 -->|大量相似对象| T11[享元] Q3 -->|控制对象访问| T12[代理] CAT3 --> Q4{行为方面的具体问题？} Q4 -->|请求的发送者与接收者解耦| Q5{具体需求？} Q5 -->|多个对象依次处理| T13[责任链] Q5 -->|将请求封装为对象| T14[命令] Q4 -->|遍历集合| T15[迭代器] Q4 -->|对象间通信| Q6{具体需求？} Q6 -->|通过中介者通信| T16[中介者] Q6 -->|状态变化通知| T17[观察者] Q4 -->|对象状态管理| Q7{具体需求？} Q7 -->|状态改变行为| T18[状态] Q7 -->|保存/恢复状态| T19[备忘录] Q4 -->|算法/行为选择| Q8{具体需求？} Q8 -->|运行时切换算法| T20[策略] Q8 -->|定义算法骨架| T21[模板方法] Q4 -->|对不同类型的统一操作| T22[访问者] style Start fill:#e1f5fe style CAT1 fill:#fff3e0 style CAT2 fill:#e8f5e9 style CAT3 fill:#fce4ec ``` --- ## 创建型模式决策树 ```mermaid flowchart TD Start[对象创建问题] --> Q1{问题是什么？} Q1 -->|不知道具体要创建哪个类| Q2{需要创建一族相关对象？} Q2 -->|是| A1[抽象工厂<br/>Abstract Factory] Q2 -->|否| A2[工厂方法<br/>Factory Method] Q1 -->|对象构建过程复杂| Q3{需要分步构建？} Q3 -->|是| A3[生成器<br/>Builder] Q3 -->|否| Q4{需要多种表示？} Q4 -->|是| A3 Q4 -->|否| A2 Q1 -->|需要复制对象| Q5{对象结构复杂？} Q5 -->|是| A4[原型<br/>Prototype] Q5 -->|否| 直接new Q1 -->|需要唯一实例| Q6{需要延迟初始化？} Q6 -->|是| A5[单例<br/>Singleton] Q6 -->|否| A5 A1 --> |使用场景| U1[跨平台UI组件<br/>数据库访问层] A2 --> |使用场景| U2[框架扩展点<br/>解耦创建逻辑] A3 --> |使用场景| U3[复杂对象构建<br/>多步骤配置] A4 --> |使用场景| U4[避免昂贵的初始化<br/>运行时配置复制] A5 --> |使用场景| U5[配置管理器<br/>日志记录器<br/>连接池] style A1 fill:#c8e6c9 style A2 fill:#c8e6c9 style A3 fill:#c8e6c9 style A4 fill:#c8e6c9 style A5 fill:#c8e6c9 ``` --- ## 结构型模式决策树 ```mermaid flowchart TD Start[对象组合问题] --> Q1{核心问题？} Q1 -->|接口不兼容| Q2{能修改目标类？} Q2 -->|不能| A1[适配器<br/>Adapter] Q2 -->|能| 直接修改接口 Q1 -->|抽象与实现紧耦合| A2[桥接<br/>Bridge] Q1 -->|树形结构| A3[组合<br/>Composite] Q1 -->|需要扩展功能| Q3{能否用继承？} Q3 -->|继承不灵活| A4[装饰<br/>Decorator] Q3 -->|需要代理控制| A5[代理<br/>Proxy] Q1 -->|子系统太复杂| A6[外观<br/>Facade] Q1 -->|大量相似对象| Q4{对象状态可共享？} Q4 -->|是| A7[享元<br/>Flyweight] Q4 -->|否| 考虑其他方案 A1 --> |使用场景| U1[旧系统集成<br/>第三方库适配] A2 --> |使用场景| U2[跨平台渲染<br/>数据库驱动切换] A3 --> |使用场景| U3[文件系统<br/>GUI组件树<br/>组织架构] A4 --> |使用场景| U4[日志/缓存/权限<br/>动态添加职责] A5 --> |使用场景| U5[延迟加载<br/>访问控制<br/>缓存代理] A6 --> |使用场景| U6[简化复杂API<br/>子系统入口] A7 --> |使用场景| U7[字符渲染<br/>粒子系统<br/>连接池] style A1 fill:#c8e6c9 style A2 fill:#c8e6c9 style A3 fill:#c8e6c9 style A4 fill:#c8e6c9 style A5 fill:#c8e6c9 style A6 fill:#c8e6c9 style A7 fill:#c8e6c9 ``` --- ## 行为模式决策树 ```mermaid flowchart TD Start[对象通信/行为问题] --> Q1{核心问题？} Q1 -->|请求处理| Q2{处理方式？} Q2 -->|多个对象依次处理| A1[责任链<br/>Chain of Responsibility] Q2 -->|封装请求为对象| A2[命令<br/>Command] Q1 -->|遍历集合| A3[迭代器<br/>Iterator] Q1 -->|对象间通信| Q3{通信方式？} Q3 -->|一对多通知| A4[观察者<br/>Observer] Q3 -->|多对多解耦| A5[中介者<br/>Mediator] Q1 -->|状态管理| Q4{具体需求？} Q4 -->|状态改变行为| A6[状态<br/>State] Q4 -->|保存/恢复状态| A7[备忘录<br/>Memento] Q1 -->|算法选择| Q5{选择时机？} Q5 -->|运行时切换| A8[策略<br/>Strategy] Q5 -->|编译时定义骨架| A9[模板方法<br/>Template Method] Q1 -->|统一操作多种类型| A10[访问者<br/>Visitor] A1 --> |使用场景| U1[审批流程<br/>事件冒泡] A2 --> |使用场景| U2[撤销/重做<br/>任务队列<br/>宏命令] A3 --> |使用场景| U3[集合遍历<br/>流式处理] A4 --> |使用场景| U4[事件系统<br/>MVC数据绑定] A5 --> |使用场景| U5[聊天室<br/>表单组件协调] A6 --> |使用场景| U6[订单状态<br/>TCP连接状态] A7 --> |使用场景| U7[游戏存档<br/>事务回滚] A8 --> |使用场景| U8[排序算法切换<br/>支付方式选择] A9 --> |使用场景| U9[框架钩子<br/>算法步骤固定] A10 --> |使用场景| U10[编译器AST<br/>文档导出] style A1 fill:#c8e6c9 style A2 fill:#c8e6c9 style A3 fill:#c8e6c9 style A4 fill:#c8e6c9 style A5 fill:#c8e6c9 style A6 fill:#c8e6c9 style A7 fill:#c8e6c9 style A8 fill:#c8e6c9 style A9 fill:#c8e6c9 style A10 fill:#c8e6c9 ``` --- ## 模式关系图 ```mermaid flowchart LR subgraph 创建型 FM[工厂方法] AF[抽象工厂] B[生成器] P[原型] S[单例] end subgraph 结构型 AD[适配器] BR[桥接] CO[组合] DE[装饰] FA[外观] FL[享元] PR[代理] end subgraph 行为型 CR[责任链] CM[命令] IT[迭代器] MD[中介者] ME[备忘录] OB[观察者] ST[状态] SG[策略] TM[模板方法] VI[访问者] end FM -->|特化| AF AF -->|使用| FM B -->|可结合| FM P -->|可结合| B S -->|常配合| FM AD -->|类似| BR CO -->|常配合| IT DE -->|类似| PR FA -->|使用| 子系统 CR -->|可结合| OB CM -->|可使用| ME ST -->|类似| SG TM -->|框架层| FM VI -->|配合| CO ``` --- ## 详细参考 - `references/creational.md` - 创建型模式详解 - `references/structural.md` - 结构型模式详解 - `references/behavioral.md` - 行为模式详解 ## 设计原则 1. **开闭原则** - 对扩展开放，对修改关闭 2. **单一职责** - 一个类只做一件事 3. **依赖倒置** - 依赖抽象而非具体 4. **接口隔离** - 使用小而专的接口 5. **里氏替换** - 子类可以替换父类 6. **合成复用** - 优先组合而非继承