这几天撸了一下杨文轩翻译的《图解设计模式》，然后按照他的思路，做了下面的笔记。本文仅记录我认为关键的笔记，想深入了解设计模式的童鞋们，请购买正版书。
引言
文章的组织结构没有按照书本的组织结构，而是按照 GoF 设计模式分类（创建型、结构型和行为型）。每个设计模式的组织方式大致按照（角色 -> 类图 -> 示例类图）的方式说明。
创建型模式（5个）
- 工厂模式（Factory Method）
- 抽象工厂模式（Abstract Factory）
- 单例模式（Singleton）
- 建造者模式（Builder）
- 原型模式（Prototype）
工厂模式（Factory Method）
将实例的生成交给子类
工厂模式中的角色
- Product（产品）：抽象类，定义生成的那些实例所持有的接口（API）
- Creator（创建者）：负责生成 Product 角色的抽象类
- ConcreteProduct（具体产品）：定义具体产品
- ConcreteCreator（具体创建者）：负责生产具体产品
工厂模式类图
工厂模式示例类图
抽象工厂模式（Abstract Factory）
将关联零件组装成产品
抽象工厂模式中的角色
- AbstractProduct（抽象产品）：负责定义 AbstractFactory 角色所生成的抽象零件和产品的接口（API）
- AbstractFactory（抽象工厂）：负责定义用于生成抽象产品的接口（API）
- ConcreteProduct（具体产品）：负责实现 AbstractProduct 角色的接口（API）
- ConcreteFactory（具体工厂）：负责实现 AbstractFactory 角色的接口（API）
抽象工厂模式类图
抽象工厂模式示例类图
单例模式（Singleton）
只有一个实例
单例模式中的角色
- Singleton：唯一实例
单例模式类图
建造者模式（Builder）
组装复杂的实例
建造者模式中的角色
- Builder（建造者）：负责定义用于生成实例的接口（API）
- ConcreteBuilder（具体的建造者）：负责实现 Builder 角色的接口的类（API）
- Director（监工）：负责使用Builder 角色的接口（API）来生成实例
建造者模式类图
建造者模式示例类图
原型模式（Prototype）
通过复制生成实例
原型模式中的角色
- Prototype（原型）：负责定义用于复制现有实例来生成新实例的方法
- ConcretePrototype（具体的原型）：负责实现复制现有的实例并生成新的实例的方法
- Client（使用者）：负责使用复制实例的方法生成新的实例
原型模式类图
原型模式示例类图
结构型模式（7个）
- 适配器模式（Adapter）
- 桥接模式（Bridge）
- 组合模式（Composite）
- 装饰器模式（Decorator）
- 外观模式（Facade）
- 轻量级、享元模式（Flyweight）
- 代理模式（Proxy）
适配器模式（Adapter）
加个“适配器”以便于复用
适配器模式中的角色
- Target（对象）：该角色负责定义所需的方法
- Client（请求者）：该角色负责使用 Target 角色定义的方法进行具体处理
- Adaptee（被适配）：持有特定方法的角色
- Adapter（适配）：使用 Adaptee 角色的方法来满足 Target 角色的需求
适配器模式分类
- 类适配器模式：使用继承的适配器
- 对象适配器模式：使用委托的适配器
适配器模式类图
- 类适配器模式
- 对象适配器模式
适配器模式示例类图
- 类适配器模式
- 对象适配器模式
适配器模式拓展（版本升级与兼容性）
- 提高与旧版本软件的兼容性的 Adapter 模式
桥接模式（Bridge）
将类的功能层次结构与实现层次结构分离
结构的基础概念
- 类的功能层次结构
- 父类具有基本功能
- 在子类中增加新的功能
- 类的实现层次结构
- 父类通过声明抽象方法来定义接口（API）
- 子类通过实现具体方法来实现接口（API）
桥接模式中的角色
- Abstraction（抽象化）：使用 Implementor 角色的方法定义了基本功能
- RefinedAbstraction（改善后的抽象化）：在 Abstraction 的基础上增加新功能的角色
- Implementor（实现者）：定义了用于实现 Abstraction 角色的接口（API）的方法
- ConcreteImplementor（具体实现者）：负责实现在 Implementor 角色中定义的接口（API）
桥接模式类图
桥接模式示例类图
组合模式（Composite）
容器与内容的一致性
一致性基础概念
容器和内容当作是同一种对象。
组合模式中的角色
- Leaf（叶子）：表示“内容”的角色，在该角色不能放入其他对象
- Composite（复合物）：表示容器的角色，可以放入 Leaf 和 Composite 角色
- Component：使 Leaf 和 Composite 具有一致性的角色
- Client：使用 Composite 模式的角色
组合模式类图
组合模式示例类图
装饰器模式（Decorator）
装饰边框与被装饰物的一致性
装饰器模式中的角色
- Component：增加功能时的核心角色，定义基础的接口（API）
- ConcreteComponent：实现Component 角色所定义的接口（API）
- Decorator（装饰物）：该角色具有与 Component角色相同的接口（API），在它内部保存了被装饰的对象（Component角色）
- ConcreteDecorator（具体的装饰物）：具体的 Decorator 角色
装饰器模式类图
装饰器模式示例类图
外观（窗口）模式（Facade）
简单窗口
外观模式中的角色
- Facade（窗口）：代表构成系统许多其他角色的“简单窗口”，向系统外部提供高层的接口（API）
- 构成系统的许多其他角色：各自完成自己的工作，被 Facade 角色调用进行工作，但是它们不会调用 Facade 角色的接口
外观模式类图
外观模式示例类图
享元（轻量级）模式（Flyweight）
共享对象，避免浪费
享元模式中的角色
- Flyweight（轻量级）：表示那些实例会被共享的类
- FlyweightFactory（轻量级工厂）：生成 Flyweight 角色的工厂，维护 Flyweight 池
- Client（请求者）：使用 FlyweightFactory 角色生成 Flyweight 角色
享元模式类图
享元模式示例类图
代理模式（Proxy）
只在必要时生成实例
代理模式中的角色
- Subject（主体）：定义了使 Proxy 角色和RealSubject 角色之间具有一致性的接口
- Proxy（代理人）：代理人，自身无法处理的工作，交给 RealSubject 处理
- RealSubject（实际的主体）：实际的主体，处理 Proxy 无法处理的工作
代理模式类图
代理模式示例类图
行为型模式（11个）
- 责任链模式（Chain of Responsibility）
- 命令模式（Command）
- 解析器模式（Interpreter）
- 迭代器模式（Iterator）
- 中介者（仲裁者）模式（Mediator）
- 备忘录（纪念品）模式（Memento）
- 观察者模式（Observer）
- 状态模式（State）
- 策略模式（Strategy）
- 模板模式（Template）
- 访问者模式（Visitor）
责任链模式（Chain of Responsibility）
推卸责任
责任链模式中的角色
- Handler（处理者）：定义了处理请求的接口，当前 Handler 无法请求，则将请求转给下一个 Handler
- ConcreteHandler（具体处理者）：处理请求的具体角色
- Client（请求者）：向第一个 ConcreteHandler 发送请求的角色
责任链模式类图
责任链模式示例类图
命令模式（Command）
命令也是类
命令模式中的角色
- Command（命令）：负责定义命令的接口（API）
- ConcreteCommand（具体的命令）：负责实现 Command 角色定义的接口（API）
- Receiver（接收者）：Command 角色执行命令时的对象，也称为命令的接收者
- Client（请求者）：负责生成 ConcreteCommand 角色并分配 Receiver 角色
- Invoker（发动者）：开始执行命令的角色，调用 Command 角色中定义的接口（API）
命令模式类图
命令模式时序图
命令模式示例类图
命令模式示例时序图
解析器模式（Interpreter）
语法规则也是类
修改程序思路转变
- 常用解决方案
- 引入 interpreter 模式
解析器模式中的角色
- AbstractExpression（抽象表达式）：定义语法树节点的共同接口
- TerminalExpression（终结符表达式）：对应 BNF 中终结符表达式
- NonterminalExpression（非终结符表达式）：对应 BNF 中的非终结符表达式
- Context（文脉、上下文）：为解析器进行语法解析提供必要的信息
- Client（请求者）：调用 TerminalExpression 角色和 NonterminalExpression 角色
解析器模式类图
迭代器模式（Iterator）
一个一个遍历
迭代器模式中的角色
- Iterator（迭代器）：该角色负责定义按顺序逐个遍历元素的接口（API）
- ConcreteIterator（具体的迭代器）：该角色负责实现 Iterator 角色所定义的接口（API）
- Aggregate（集合）：该角色负责定义创建 Iterator 角色的接口（API）
- ConcreteAggregate（具体集合）：该角色负责实现 Aggregate 角色所定义的接口（API）
迭代器模式类图
迭代器模式示例类图
中介者（仲裁者）模式（Mediator）
只有一个仲裁者
中介者模式中的角色
- Mediator（仲裁者、中介者）：负责定义与 Colleague 角色进行通信和做出决定的接口（API）
- ConcreteMediator（具体的仲裁者、中介者）：负责实现 Mediator 角色的接口（API）
- Colleague（同事）：负责定义与 Mediator 角色进行通信的接口（API）
- ConcreteColleague（具体的同事）：负责实现 Colleague 角色的接口（API）
中介者模式类图
中介者模式示例类图
备忘录（纪念品）模式（Memento）
保存对象状态
备忘录模式中的角色
- Originator（生成者）：负责生成或者恢复Memento
- Memento（纪念品、备忘录）：Memento 角色会将 Originator 角色的内部信息整合在一起。通过宽、窄接口控制信息的访问。
- wide interface -- 宽接口：指所有用于获取恢复对象状态信息的方法的集合，供Originator 使用
- narrow interface -- 窄接口：有限的内部信息，防止信息泄露，供 Caretaker 使用
- Caretaker（负责人）：通过 Originator 获取Memento，并保存
备忘录模式类图
备忘录模式示例类图
观察者模式（Observer）
发送状态变化通知
观察者模式中的角色
- Subject（被观察对象）：定义了注册观察者和删除观察者的方法，还声明了“获取现在的状态”的方法
- ConcreteSubject（具体的观察对象）：具体的被观察对象，当自身状态发生变化后，它会通知所有已经注册的 Observer 角色
- Observer（观察者）：负责接收来自 Subject 角色的状态变化的通知，声明了 update 方法
- ConcreteObserver（具体的观察者）：具体的观察者
观察者模式类图
观察者模式示例类图
状态模式（State）
用类表示状态
状态模式中的角色
- State（状态）：定义不同状态进行不同的处理的接口（API），该接口（API）是那些处理内容依赖于状态的方法的集合
- ConcreteState（具体的状态）：表示各个就具体的状态，实现了 State 接口
- Context（状况、前后关系、上下文）：持有表示当前状态的 ConcreteState 角色，还定义供外部调用这使用 State 模式的接口
状态模式类图
状态模式示例类图
策略模式（Strategy）
整体地替换算法
策略模式中的角色
- Strategy（策略）：负责决定实现策略所必须的接口（API）
- ConcreteStrategy（具体的策略）：负责实现Strategy 角色的接口（API）
- Context（上下文）：负责使用 Strategy 角色
策略模式类图
策略模式示例类图
模板模式（Template）
将具体处理交给子类
模板模式中的角色
- AbstractClass（抽象类）：AbstractClass 角色不仅负责实现模板方法，还要负责声明在模板方法中所使用的抽象方法
- ConcreteClass（具体类）：该角色负责具体实现 AbstractClass 角色中定义的抽象方法
模板模式类图
模板模式示例类图
访问者模式（Visitor）
访问数据结构并处理数据
访问者模式中的角色
- Visitor（访问者）：负责对数据结构中的每个具体元素（ConcreteElement）声明一个用于访问的 visit 方法
- ConcreteVisitor（具体访问者）：负责实现 Visitor 角色所定义的接口（API）
- Element（元素）：表示 Visitor 角色的访问对象。它声明了接受访问者的 accept 方法
- ConcreteElement（具体元素）：负责实现 Element 角色所定义的接口（API）
- ObjectStructure（对象结构）：负责处理Element 角色的集合
访问者模式类图
访问者模式示例类图
