本文所有内容均节选自《设计模式就该这样学》
本文自2021年10月29日起持续连载....
序言
Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software（以下简称《设计模式》），一书由Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides合著（Addison-Wesley，1995）。这四位作者常被称为“四人组（Gang of Four）”，而这本书也就被称为“四人组（或 GoF）”书。他们首次给我们总结出一套软件开发可以反复使用的经验，帮助我们提高代码的可重用性、系统的可维护性等，解决软件开发中的复杂问题。
设计模式已诞生20多年，其间相继出版的关于设计模式的经典著作不计其数。如果说GoF的《设计模式》是设计模式领域的“圣经”，那么之后出版的各种关于设计模式的书籍可称为“圣经”的“批注版”或者“白话版”。本书正是基于GoF的《设计模式》来编写的。
《设计模式》总结的是经验之谈，千万不要死记硬背，生搬硬套。下面来总体预览一下设计模式的分类和总结，如下表所示。
分 类 | 解 释 | 举 例 |
|---|---|---|
创建型设计模式（Creational） | 这类设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式，而不是使用新的运算符直接实例化对象，这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活 | 工厂方法模式（Factory Method Pattern）、抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）、单例模式（Singleton Pattern）、原型模式（Prototype Pattern）、建造者模式（Builder Pattern） |
结构型设计模式（Structural） | 这类设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式 | 代理模式（Proxy Pattern）、门面模式（Facade Pattern）、装饰器模式（Decorator Pattern）、享元模式（Flyweight Pattern）、组合模式（Composite Pattern）、适配器模式（Adapter Pattern）、桥接模式（Bridge Pattern） |
行为型设计模式（Behavioral） | 这类设计模式特别关注对象之间的通信 | 模板方法模式（Template Method Pattern）、策略模式（Strategy Pattern）、责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）、迭代器模式（Iterator Pattern）、命令模式（Command Pattern）、状态模式（State Pattern）、备忘录模式（Memento Pattern）、中介者模式（Mediator Pattern）、解释器模式（Interpreter Pattern）、观察者模式（Observer Pattern）、访问者模式（Visitor Pattern） |
本文是我对“圣经”实践的精华总结，全文内容节选自《设计模式就该这样学》，这是一本可以真正能够落地的“设计模式”之书，也是目前唯一一本结合框架源码如何落地“设计模式”这个角度来理解设计模式的书。本文也将会结合JDK、Spring、MyBatis、Tomcat、Netty等经典框架源码展开对设计模式的分析。当然，本文还会结合我多年的“踩坑填坑”经验和“教学答疑”经验，用比“圣经”更深刻、更全面、更通俗、更生动、更有趣、更接地气的方式并且结合真实业务场景分析每种设计模式的优缺点，治愈“设计模式选择困难症”。选设计模式就像相亲选对象，一旦做好了接受TA缺点的准备，那TA就一定属于你。所以，本文对于日常开发而言更具有指导意义。
Tom弹架构，只弹干货不掺水，本文所有分享内容均从实战角度出发，不谈概念，只谈实战和应用落地
1 各种设计模式使用频率总结
以下是根据本人的个人经验，对设计模式使用频率的总结，不可作为学术依据，仅供大家参考。因为设计模式的选择还是要依赖具体的业务场景的，每个人接触的业务领域都不一样，自然设计模式的选择也会不一样。
1.1 创建型设计模式
如下图所示，创建型设计模式中使用频率由高到低依次为工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、单例模式、原型模式。原型模式一般都有现成的工具类，自己造轮子的情况比较少。
image.png1.2 结构型设计模式
如下图所示，结构型设计模式中使用频率由高到低依次为适配器模式、装饰器模式、代理模式、门面模式、组合模式、享元模式、桥接模式。其中桥接模式一般都有现成的工具类，自己造轮子的情况比较少。
image.png1.3 行为型设计模式
如下图所示，行为型设计模式中使用频率由高到低依次为策略模式、观察者模式、责任链模式、解释器模式、模板方法模式、迭代器模式、中介者模式、命令模式、访问者模式、备忘录模式、状态模式。其中，观察者模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、命令模式、访问者模式、备忘录模式一般都有现成的工具类，自己造轮子的情况比较少。
image.png下面根据本人多年研究设计模式的经验总结，将压箱干货首次全网发布。如果本文对您有帮助一定要收藏，也欢迎关注和点赞；如果您有任何建议也可留言评论或私信，您的支持是我坚持创作的动力。关注『 Tom弹架构 』可获取更多技术干货！
2 为什么一定要学习设计模式
标题 | 备注 |
|---|---|
Tom弹架构：为什么一定要学习设计模式 | 2021/10/29已更新 |
3 七大架构设计原则篇
标题 | 备注 |
|---|---|
Tom弹架构：开闭原则（Open-Closed Principle，OCP） | 2021/10/21已更新 |
Tom弹架构：依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle，DIP） | 2021/10/22已更新 |
Tom弹架构：单一职责原则（Simple Responsibility Principle，SRP） | 2021/10/23已更新 |
Tom弹架构：接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP） | 2021/10/24已更新 |
Tom弹架构：迪米特法则（Law of Demeter，LoD） | 2021/10/25已更新 |
Tom弹架构：里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，LSP） | 2021/10/26已更新 |
Tom弹架构：合成复用原则（Composite/Aggregate Reuse Principle，CARP） | 2021/10/27已更新 |
目录仅代表更新计划，因精力分配原因不一定按顺序目录顺序连载，计划1个月（即2021年11月31日前）连载完毕，请小伙伴们持续关注本文更新，大家可以先关注和收藏本文或者关注『 Tom弹架构 』更新通知，感谢您的支持！
4 创建型设计模式
标题 | 备注 |
|---|---|
Tom弹架构：简单工厂模式(Simple Factory Pattern) >> 彻底说透简单工厂那些你没有关注过的细节 | 2021/11/10已更新 |
Tom弹架构：工厂方法模式（Factory Method Pattern） >> 全面通透深入剖析工厂方法模式 | 2011/11/11已更新 |
Tom弹架构：抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）>> 手写数据库连接池，让抽象工厂不再抽象 | 2021/11/12已更新 |
Tom弹架构：单例模式（Singleton Pattern）>> 这9个单例被破坏的事故现场，你遇到过几个? | 2021/10/26已更新 |
Tom弹架构：原型模式（Prototype Pattern）>> 一文读懂深克隆与浅克隆的关系 | 2021/11/02已更新 |
Tom弹架构：建造者模式（Builder Pattern）>> 用建造者模式实现一个防SQL注入的ORM框架 | 2021/10/26已更新 |
5 结构型设计模式
标题 | 备注 |
|---|---|
Tom弹架构：代理模式（Proxy Pattern）>> 从没有人将代理模式分析得如此透彻 | 2021/10/27已更新 |
Tom弹架构：门面模式（Facade Pattern）>> 原来你不知道自己每天都在用门面模式 | 2021/11/13已更新 |
Tom弹架构：装饰器模式（Decorator Pattern）>> 趣谈装饰器模式，让你一辈子不会忘 | 2021/11/01已更新 |
Tom弹架构：享元模式（Flyweight Pattern）>> 就因为把int改成Integer，第2天被辞了 | 2021/11/01已更新 |
Tom弹架构：组合模式（Composite Pattern）>> 没有性能瓶颈的无限级菜单树应该这样设计 | 2021/11/04已更新 |
Tom弹架构：适配器模式（Adapter Pattern）>> 如何快速搞定第三方登录且易扩展？ | 2021/11/03已更新 |
Tom弹架构：桥接模式（Bridge Pattern）>> 使用桥接模式设计复杂的消息系统 | 2021/11/07已更新 |
6 行为型设计模式
标题 | 备注 |
|---|---|
Tom弹架构：委派模式（Delegate Pattern）>> 你以为委派模式很神秘，其实你每天都在用 | 2021/11/09已更新 |
Tom弹架构：模板方法模式（Template Method Pattern）>> 搞懂钩子方法和模板方法，看完这篇就够了 | 2021/11/08已更新 |
Tom弹架构：策略模式（Strategy Pattern） >> 使用策略模式重构电商折扣和支付场景 | 2021/11/05已更新 |
Tom弹架构：责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）>> 这才是责任链模式的优雅使用方式 | 2021/10/27已更新 |
Tom弹架构：迭代器模式（Iterator Pattern）>> 手写自定义迭代器，秒懂迭代器底层原理 2021/11/15已更新
| Tom弹架构：命令模式（Command Pattern）>> 使用命令模式重构播放器控制条 | 2021/11/22已更新 |
| Tom弹架构：状态模式（State Pattern）>> 彻底搞懂 Spring 状态机原理，实现订单与物流解耦 | 2021/11/16已更新 |
| Tom弹架构：备忘录模式（Memento Pattern）>> 100 行代码，轻松搞定文本编辑器中草稿箱 | 2021/11/23已更新 |
| Tom弹架构：中介者模式（Mediator Pattern）>> 微信和 QQ 这么多群，该如何管理好友关系？ | 2021/11/24已更新 |
| Tom弹架构：解释器模式（Interpreter Pattern）>> 这个无敌设计，可以解析并运算任意数学表达式 | 2021/11/17已更新 |
| Tom弹架构：观察者模式（Observer Pattern）>> 基于 Guava API 实现异步通知和事件回调 | 2021/11/17已更新 |
| Tom弹架构：访问者模式（Visitor Pattern） >> 彻底搞懂访问者模式的静态、动态和伪动态分派 | 2021/11/24已更新 |
7 新设计模式
标题 | 备注 |
|---|---|
Tom弹架构：对象池模式（Object Pool Pattern） | 2021/11/25已更新 |
Tom弹架构：规格模式（Specification Pattern） | 2021/11/25已更新 |
Tom弹架构：空对象模式（Null Object Pattern） | 2021/11/25已更新 |
Tom弹架构：雇工模式（Employee Pattern） | 2021/11/25已更新 |
8 一句话归纳设计模式
各种设计模式对比及编程思想总结如下表所示。
设计模式 | 一句话归纳 | 目 的 | 生活案例 | 框架源码举例 |
|---|---|---|---|---|
工厂模式（Factory Pattern） | 产品标准化， 生产更高效 | 封装创建细节 | 实体工厂 | LoggerFactory、Calender |
单例模式（Singleton Pattern） | 世上只有一个我 | 保证独一无二 | CEO | BeanFactory、Runtime |
原型模式（Prototype Pattern） | 拔一根猴毛， 吹出千万个 | 高效创建对象 | 克隆 | ArrayList、PrototypeBean |
建造者模式（Builder Pattern） | 高配中配与低配， 想选哪配就哪配 | 开放个性配置步骤 | 选配 | StringBuilder、 BeanDefinitionBuilder |
代理模式（Proxy Pattern） | 没有资源没时间， 得找媒婆来帮忙 | 增强职责 | 媒婆 | ProxyFactoryBean、 JdkDynamicAopProxy、CglibAopProxy |
门面模式（Facade Pattern） | 打开一扇门， 通向全世界 | 统一访问入口 | 前台 | JdbcUtils、RequestFacade |
装饰器模式（Decorator Pattern） | 他大舅他二舅， 都是他舅 | 灵活扩展、 同宗同源 | 煎饼 | BufferedReader、InputStream |
享元模式（Flyweight Pattern） | 优化资源配置， 减少重复浪费 | 共享资源池 | 全国社保联网 | String、Integer、ObjectPool |
组合模式（Composite Pattern） | 人在一起叫团伙， 心在一起叫团队 | 统一整体和个体 | 组织架构树 | HashMap、SqlNode |
适配器模式（Adapter Pattern） | 万能充电器 | 兼容转换 电源适配 | AdvisorAdapter、HandlerAdapter | |
桥接模式（Bridge Pattern） | 约定优于配置 | 不允许用继承 | 桥 | DriverManager |
委派模式（Delegate Pattern） | 这个需求很简单， 怎么实现我不管 | 只对结果负责 | 授权委托书 | ClassLoader、 BeanDefinitionParserDelegate |
模板模式（Template Pattern） | 流程全部标准化， 需要微调请覆盖 | 逻辑复用 | 把大象装进冰箱 | JdbcTemplate、HttpServlet |
策略模式（Strategy Pattern） | 条条大道通北京， 具体哪条你来定 | 把选择权交给用户 | 选择支付方式 | Comparator、 InstantiationStrategy |
责任链模式（Chain of Responsibility Pattern） | 各人自扫门前雪， 莫管他人瓦上霜 | 解耦处理逻辑 | 踢皮球 | FilterChain、Pipeline |
迭代器模式（Iterator Pattern） | 流水线上坐一天， 每个包裹扫一遍 | 统一对集合的访问方式 | 逐个检票进站 | Iterator |
命令模式（Command Pattern） | 运筹帷幄之中， 决胜千里之外 | 解耦请求和处理 | 遥控器 | Runnable、TestCase |
状态模式（State Pattern） | 状态驱动行为， 行为决定状态 | 绑定状态和行为 | 订单状态跟踪 | Lifecycle |
备忘录模式（Memento Pattern） | 失足不成千古恨， 想重来时就重来 | 备份，后悔机制 | 草稿箱 | StateManageableMessageContext |
中介者模式（Mediator Pattern） | 联系方式我给你， 怎么搞定我不管 | 统一管理网状资源 | 朋友圈 | Timer |
解释器模式（Interpreter Pattern） | 我想说“方言”， 一切解释权归我 | 实现特定语法解析 | 摩斯密码 | Pattern、ExpressionParser |
观察者模式（Observer Pattern） | 到点就通知我 | 解耦观察者与被观察者 | 闹钟 | ContextLoaderListener |
访问者模式（Visitor Pattern） | 横看成岭侧成峰， 远近高低各不同 | 解耦数据结构和数据操作 | KPI考核 | FileVisitor、BeanDefinitionVisitor |
在《设计模式就该这样学》一书中，还有大量的UML图及易混淆的设计模式对比案例分析，也欢迎大家关注。
在日常应用中，设计模式从来都不是单个设计模式独立使用的。在实际应用中，通常多个设计模式混合使用，你中有我，我中有你。下图完整地描述了设计模式之间的混用关系，希望对大家有所帮助。
image.png本文计划1个月（即2021年11月30日前）连载完毕，关注公众号【Tom 弹架构】回复“设计模式”，可获取所有源码。 关注微信公众号『 Tom弹架构 』回复“设计模式”可获取完整源码。 下一个连载专题预告《Spring核心原理与源码分析》。
本文为“Tom 弹架构”原创，转载请注明出处。技术在于分享，我分享我快乐！
