设计模式(design pattern)是对面向对象设计中反复出现的问题的解决方案。这个术语是在1990年代由Erich Gamma等人从建筑设计领域引入到计算机科学中来的。
这个术语的含义还存有争议。算法不是设计模式,因为算法致力于解决问题而非设计问题。
设计模式通常描述了一组相互紧密作用的类与对象。
设计模式提供一种讨论软件设计的公共语言,使得熟练设计者的设计经验可以被初学者和其他设计者掌握。
设计模式还为软件重构提供了目标。
学习设计模式对于软件开发具有多重好处,主要包括提高代码的可维护性、复用性和通用性。
设计模式是一套被反复使用、公认的、经过分类编目的代码设计经验的总结,它们使用面向对象的设计原则,如封装变化、接口隔离和依赖倒转,提供可重复使用的解决方案来解决常见问题。
设计模式通过降低代码之间的耦合性,使得软件更容易维护和升级。例如,中介者模式通过引入一个中介者对象来减少多个对象之间的直接互相引用,从而降低系统的耦合度。此外,设计模式提供了一套标准化的方法来解决常见问题,使得代码更容易理解,从而降低了维护成本。
设计模式鼓励将问题拆解成小的、更易于管理的部分,并通过模板化的方式解决这些问题。这使得设计模式可以在多个项目中复用,减少了重复编码的工作量。
例如,工厂方法模式定义了创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,从而提高了代码的复用性。
设计模式允许软件在面对变化时能够灵活调整。例如,策略模式允许在运行时选择算法的行为,这使得软件可以根据不同的业务需求选择不同的实现方式,从而增加了软件的扩展性和灵活性。