设计模式都有哪些

设计模式是软件工程中的一种模板，用于解决在特定环境下反复出现的特定问题。它们是经过验证的解决方案，可以提高代码的可读性、可维护性和灵活性。设计模式通常分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。

创建型模式

创建型模式主要关注对象的创建过程，隐藏创建逻辑，而不是直接使用new操作符实例化对象。主要的创建型模式包括：

1. 单例模式（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
2. 工厂方法模式（Factory Method）：定义创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。
3. 抽象工厂模式（Abstract Factory）：创建相关或依赖对象的家族，而不需明确指定具体类。
4. 建造者模式（Builder）：构建一个复杂的对象，并允许按步骤构造。
5. 原型模式（Prototype）：通过拷贝现有的实例创建新的实例，而不是通过新建。

结构型模式

结构型模式主要关注对象的组合，以及它们之间的关联。结构型模式包括：

1. 适配器模式（Adapter）：允许对象间的接口不兼容问题，使得原本因接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。
2. 装饰器模式（Decorator）：动态地给一个对象添加额外的职责。
3. 代理模式（Proxy）：为其他对象提供一个代替或占位符，以控制对它的访问。
4. 外观模式（Facade）：为子系统中的一组接口提供一个统一的高层接口。
5. 桥接模式（Bridge）：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立地变化。
6. 组合模式（Composite）：将对象组合成树形结构，以表示“部分-整体”的层次结构。
7. 享元模式（Flyweight）：通过共享来高效地支持大量细粒度的对象。

行为型模式

行为型模式主要关注对象间的通信，以及它们如何相互协作以完成复杂的任务。行为型模式包括：

1. 策略模式（Strategy）：定义一系列算法，把它们一个个封装起来，并使它们可互换。
2. 模板方法模式（Template Method）：在方法中定义算法的框架，延迟到子类中实现。
3. 观察者模式（Observer）：对象间的一对多依赖关系，当一个对象改变状态时，所有依赖于它的对象都会被通知并自动更新。
4. 迭代器模式（Iterator）：顺序访问一个聚合对象中的各个元素，不暴露其内部的表示。
5. 责任链模式（Chain of Responsibility）：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。
6. 命令模式（Command）：将请求封装为一个对象，从而使用户可用不同的请求对客户进行参数化。
7. 备忘录模式（Memento）：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。
8. 状态模式（State）：允许一个对象在其内部状态发生改变时改变其行为。
9. 访问者模式（Visitor）：为一个对象结构（如组合结构）增加新能力。

结语

设计模式是软件设计中的重要工具，它们提供了一套通用的解决方案，帮助开发者解决常见的设计问题。每种设计模式都有其适用场景，选择合适的设计模式可以提高软件的灵活性和可维护性。然而，设计模式并不是万能的，滥用设计模式可能会导致设计过度复杂化。因此，开发者需要根据实际需求和问题，合理地选择和应用设计模式。