24种设计模式的定义和使用场合

单例设计模式优缺点及使⽤场景单利模式的优缺点和使⽤场景⾸先介绍⼀下单例模式：单例模式（Singleton），也叫单⼦模式，是⼀种常⽤的软件设计模式。

在应⽤这个模式时，单例对象的类必须保证只有⼀个实例存在。

许多时候整个系统只需要拥有⼀个的全局对象，这样有利于我们协调系统整体的⾏为。

⽐如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在⼀个⽂件中，这些配置数据由⼀个单例对象统⼀读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息。

这种⽅式简化了在复杂环境下的配置管理。

实现单例模式的思路是：⼀个类能返回对象⼀个引⽤(永远是同⼀个)和⼀个获得该实例的⽅法（必须是静态⽅法，通常使⽤getInstance这个名称）；当我们调⽤这个⽅法时，如果类持有的引⽤不为空就返回这个引⽤，如果类保持的引⽤为空就创建该类的实例并将实例的引⽤赋予该类保持的引⽤；同时我们还将该类的构造函数定义为私有⽅法，这样其他处的代码就⽆法通过调⽤该类的构造函数来实例化该类的对象，只有通过该类提供的静态⽅法来得到该类的唯⼀实例。

需要注意的地⽅：单例模式在多线程的应⽤场合下必须⼩⼼使⽤。

如果当唯⼀实例尚未创建时，有两个线程同时调⽤创建⽅法，那么它们同时没有检测到唯⼀实例的存在，从⽽同时各⾃创建了⼀个实例，这样就有两个实例被构造出来，从⽽违反了单例模式中实例唯⼀的原则。

解决这个问题的办法是为指⽰类是否已经实例化的变量提供⼀个互斥锁(虽然这样会降低效率)。

优点：1.在单例模式中，活动的单例只有⼀个实例，对单例类的所有实例化得到的都是相同的⼀个实例。

这样就防⽌其它对象对⾃⼰的实例化，确保所有的对象都访问⼀个实例2.单例模式具有⼀定的伸缩性，类⾃⼰来控制实例化进程，类就在改变实例化进程上有相应的伸缩性。

3.提供了对唯⼀实例的受控访问。

4.由于在系统内存中只存在⼀个对象，因此可以节约系统资源，当需要频繁创建和销毁的对象时单例模式⽆疑可以提⾼系统的性能。

简述对象池的原理并举例说明使用场合对象池是一种常见的设计模式，它通过事先创建并管理一组特定的对象，以便在需要时可以重复使用这些对象，而不是每次都创建新的对象。

它的原理是通过预先创建一定数量的对象，并将其保存在一个数据结构中，通常是一个队列或者一个栈。

当需要使用对象时，从对象池中取出一个对象，并将其标记为已使用状态。

当对象不再需要时，将其重新放回对象池中，并将其状态标记为未使用。

通过这种方式，可以避免对象的频繁创建和销毁，提高系统性能和效率。

1.网络连接池：在开发网络应用程序时，通常需要与数据库、消息队列或其他服务进行通信。

每次进行通信时，都要创建一个新的网络连接对象，并在完成后销毁。

如果每次通信都创建和销毁连接对象，会导致系统性能下降。

使用对象池技术，可以预先创建一定数量的连接对象，并在需要时从池中获取，并在使用完毕后放回池中。

这样可以大幅提高网络通信的效率。

2.线程池：在多线程编程中，线程的创建和销毁是非常耗费资源的操作。

如果每次需要执行任务时都创建新的线程，会导致系统负载增加和效率下降。

线程池就是一种对象池，它预先创建一定数量的线程，并在需要执行任务时从线程池中获取一个可用的线程来执行任务，任务执行完毕后将线程放回线程池中供其他任务使用，从而避免了频繁创建和销毁线程，提高了系统的性能和效率。

3.连接池：在数据库应用程序中，连接数据库是一项常见的操作。

如果每次需要连接数据库都创建一个新的数据库连接，会导致系统的资源浪费和效率下降。

连接池是一种特殊的对象池，它在应用程序启动时会创建一定数量的数据库连接，并将其保存在连接池中。

当需要使用数据库连接时，从连接池中获取一个可用的连接，并在使用完毕后将其放回连接池中，以供其他请求使用。

这样可以有效地管理数据库连接，提高系统的性能和效率。

4.对象缓存池：在一些需要频繁创建和销毁的对象上，使用对象缓存池可以提高系统性能。

例如，对于一些耗时的计算操作或者复杂的对象创建过程，可以将计算结果或者创建好的对象保存在对象池中，当下次需要时，可以直接从对象池中获取，避免重复计算和创建。

内容提要★结构型设计模式小结包装型模式群设计模式实例分析Structural Patterns结构模式描述如何将类或者对象结合在一起形成更大的结构。

类的结构模式：类的结构模式使用继承把类、接口等组合在一起，以形成更大的结构。

当一个类从父类继承并实现某接口时，这个新的类就把父类的结构和接口的结构组合起来。

类的结构模式是静态的。

对象的结构模式：对象的结构模式描述了怎样把各种不同类型的对象组合在一起，以实现新功能的方法。

可以在运行时刻改变对象组合关系，对象的结构模式是动态的。

结构模式主要有：Adapter 适配器模式Bridge 桥接模式Composite组合模式Decorator 装饰模式Facade 门面模式Flyweight享元模式Proxy 代理模式1 AdapterAliases：WrapperIntent将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。

Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作Motivation有时为复用而设计的工具箱类不能够被复用的原因仅仅是因为它的接口与专业应用领域所需要的接口不匹配图示：1. 对象Adapter：Adapter与Adaptee是委派关系图示：2. 类Adapter：Adapter与Adaptee是继承关系Adapter 模式的关键特征Adapter 模式的关键特征用一个满足现有接口需求的新类包含已有类，调用已有类的方法实现新类中的方法实现Adapter 模式使得先前存在的对象可以匹配新的类型，而不受该对象原有接口的限制效果Adapter 对Adaptee 进行适配，使其满足Adapter’s Target 的要求。

这是的用户可以实际使用Adaptee ，就好像它是一种Target 一样。

参与者和协作者Adapter 面向所需的接口提供一个包装器解某系统拥有合适的数据和行为，但接口并不合要求。

问题将一个你难以控制（如无法修改其内部代码）的对象匹配到特定的接口上意图2 BridgeAliases：Handle/BodyIntent将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化Motivation要做到“抽象(接口)与实现分离”，最常用的办法是定义一个抽象类，然后在子类中提供实现。

设计模式复习题（1）以下是模式的基本要素的是。

ABCDA）名称B）意图C）解决方案D）参与者和协作者（2）常用的描述设计模式的格式有。

ABCDA）意图B）动机C）适用性D）结构（3）以下哪些问题通过应用设计模式能够解决。

ADA）指定对象的接口B）排除软件BUG C）确定软件的功能都正确实现D）设计应支持变化（4）面向对象系统中功能复用的最常用技术是。

ABA）类继承B）对象组合C）使用抽象类D）使用实现类（5）以下属于行为对象模式的是。

ABCDA）模板（Template Method）模式B）迭代器（Iterator）模式C）命令（Command）模式D）观察者（Observer）模式（6）以下属于创建型模式的是。

ACA）抽象工厂（Abstract Factory）模式B）合成（Composite）模式C）单例（Singleton）模式D）桥接（Bridge）模式（7）在不破坏类封装性的基础上，使得类可以同不曾估计到的系统进行交互。

主要体现在。

ADA）适配器（Adapte）模式B）合成（Composite）模式C）原型（Prototype）模式D）桥接（Bridge）模式（8）单例模式中,两个基本要点( a b )和单子类自己提供单例A .构造函数私有 B.唯一实例C.静态工厂方法D.以上都不对（9）常用的基本设计模式可分为。

AA）创建型、结构型和行为型B）对象型、结构型和行为型C）过程型、结构型和行为型D）抽象型、接口型和实现型（10）以下关于创建型模式说法正确的是。

AA）创建型模式关注的是对象的创建B）创建型模式关注的是功能的实现C）创建型模式关注的是组织类和对象的常用方法D）创建型模式关注的是对象间的协作（11）封装分布于多个类之间的行为的模式是。

CA）观察者（Observer）模式B）迭代器（Iterator）模式C）访问者（Visitor）模式D）策略（Strategy）模式（12）Observer（观察者）模式适用于。

设计模式的定义和分类1、设计模式的定义和分类设计迷失的出现可以让开发⼈员站在前⼈的肩膀上，通过⼀些成熟的设计⽅案来指导新项⽬的设计和开发没以便于开发出具有更好的灵活性和可拓展性。

也更易于复⽤的软件系统，设计模式是⼀套被反复使⽤的、多数⼈知晓的、经过分类编⽬的、代码设计经验的总结，使⽤设计模式是为了可重⽤代码，让代码更容易被他⼈理解并且提⾼代码的可靠性。

设计模式是⼀种⽤于对系统中不断重现的设计问题的解决⽅案进⾏⽂本化的技术,也是⼀种共享专家设计经验的技术。

GoF对设计模式的定义如下：设计模式是指在特定环境下为解决某⼀通⽤软件设计问题提供的⼀套定制的解决⽅案，该解决⽅案描述了对象和类之间的相互作⽤2、设计模式的基本要素(1)模式名称模式名称通过⼀两个关键词来描述模式的问题、解决⽅案和效果，以便⽤户更好地理解设计模式并便于开发⼈员之间的交流。

绝⼤多数数模式都是跟据其功能或者模式结构来命名的，在学习设计模式时候，⾸先应该准确的记忆该设计模式的中引⽂模式名，在已有的类库中，很多使⽤了设计模式的类名通常包含了使⽤的设计模式的名称，如果⼀个类名称为XXXAdapter,则该类是⼀个适配器类，在设计时使⽤了适配器模式,如果⼀个类名称为XXXFactory，则该类是⼀个⼯⼚类，⼀定包含了⼀个⼯⼚⽅法⽤于返回⼀个类的实例对象。

(2)问题问题描述了应该在什么时候使⽤设计模式，包含了原始设计中存在的问题以及问题存在的原因。

这些问题有些事特定的设计问题，如怎样使⽤对象封装状态或者使⽤对象标识算法等，也可能是系统中存在不灵活的类或对象结构导致系统的可维护性较差，有时候，在模式的问题藐视部分可能会包含使⽤该设计模式时必须满⾜的⼀系列先决条件，如在使⽤桥接模式时系统中的类必须存在两个独⽴变化的维度，在使⽤组合模式的时候系统中必须存在整体和部分的层次结构等。

在对问题进⾏描述的同时实际上确定了模式所对应的使⽤环境以及模式的使⽤动机（3）解决⽅案解决⽅案描述了设计模式的组成成分，以及这些组成成分之间的相互关系，各⾃的职责和协作⽅式，模式时⼀个通⽤的模板，它可以应⽤于各种不同的场合。

（1）以下是模式的基本要素的是。

ABCDA）名称B）意图C）解决方案D）参与者和协作者（2）常用的描述设计模式的格式有。

ABCDA）意图B）动机C）适用性D）结构（3）以下哪些问题通过应用设计模式能够解决。

ADA）指定对象的接口B）排除软件BUG C）确定软件的功能都正确实现D）设计应支持变化（4）面向对象系统中功能复用的最常用技术是。

ABA）类继承B）对象组合C）使用抽象类D）使用实现类（5）以下属于行为对象模式的是。

ABCDA）模板（Template Method）模式B）迭代器（Iterator）模式C）命令（Command）模式D）观察者（Observer）模式（6）以下属于创建型模式的是。

ACA）抽象工厂（Abstract Factory）模式B）合成（Composite）模式C）单例（Singleton）模式D）桥接（Bridge）模式（7）在不破坏类封装性的基础上，使得类可以同不曾估计到的系统进行交互。

主要体现在。

ADA）适配器（Adapte）模式B）合成（Composite）模式C）原型（Prototype）模式D）桥接（Bridge）模式（8）单例模式中,两个基本要点( a b )和单子类自己提供单例A .构造函数私有 B.唯一实例C.静态工厂方法D.以上都不对（9）常用的基本设计模式可分为。

AA）创建型、结构型和行为型B）对象型、结构型和行为型C）过程型、结构型和行为型D）抽象型、接口型和实现型（10）以下关于创建型模式说法正确的是。

AA）创建型模式关注的是对象的创建B）创建型模式关注的是功能的实现C）创建型模式关注的是组织类和对象的常用方法D）创建型模式关注的是对象间的协作（11）封装分布于多个类之间的行为的模式是。

CA）观察者（Observer）模式B）迭代器（Iterator）模式C）访问者（Visitor）模式D）策略（Strategy）模式（12）Observer（观察者）模式适用于。

介绍商业模式的六种设计方法本文介绍6种商业模式设计方法：客户洞察、创意构思、可视思考、原型制作、故事讲述和情景推测。

这些来自设计领域的技术方法和工具，能够帮助你设计更好、更具创意的商业模式。

方法1 客户洞察（Customer Insights）基于客户洞察建立商业模式企业在市场研究上投入了大量的精力，然而在设计产品、服务和商业模式上却往往忽略了客户的观点。

良好的商业模式设计应该避免这个错误，需要依靠对客户的深入理解，包括环境、日常事务、客户关心的焦点及愿望。

正如汽车制造商先驱亨利·福特曾经说过的那样：“如果我问我的客户他们想要什么，他们会告诉我‘一匹更快的马’。

”另一个挑战在于要知道该听取哪些客户和忽略哪些客户的意见。

有时，未来的增长领域就在现金牛的附近。

因此商业模式创新者应该避免过于聚焦于现有客户细分群体，而应该盯着新的和未满足的客户细分群体。

许多商业模式创新的成功，正是因为它们满足了新客户未得到满足的需求。

如何使用（客户）移情图任何研究商业模式的人都应该大致描述出所需要满足的客户细分群体的特征。

移情图（图1）是Xplane公司开发设计的一个可视思考工具。

我们称其为“超简客户分析器”，这个工具可以帮助你超越客户的人口学特征，更好地理解客户的环境、行为、关注点和愿望。

移情图是这样发挥作用的。

首先，找出你的相关商业模式中可提供服务的所有客户细分群体。

选出3个有希望的候选人，并选择一个开始客户描述分析。

首先给这个客户一个名字和一些人口统计特征，诸如收入、婚姻状况等。

然后参考的图表，通过询问和回答以下6个问题，在活动挂图或白板上描绘你新命名的客户。

方法2 创意构思（Ideation）生成全新商业模式创意绘制一个已经存在的商业模式是一回事；设计一个新的创新商业模式是另一回事。

设计新的商业模式需要产生大量商业模式创意，并筛选出最好的创意，这是一个富有创造性的过程。

这个收集和筛选的过程被称做创意构思。