設計模式是軟件設計中反復出現的解決方案的模板，用于解決特定問題并提高代碼的可維護性、可擴展性和可復用性。23種經典設計模式可分為創建型、結構型和行為型三大類，以下是具體分類及模式概述：

一、創建型模式（5種）

關注對象的創建過程，解耦對象的實例化與使用，提高靈活性。

1.單例模式

• 定義：確保一個類只有一個實例，并提供全局訪問點。
• 應用場景：配置管理、線程池、數據庫連接池等。
• 實現方式：餓漢式、懶漢式、雙重檢查鎖、靜態內部類等。

2.抽象工廠模式

• 定義：創建一系列相關或依賴對象的家族，無需指定具體類。
• 應用場景：跨平臺UI組件庫、數據庫訪問層等。
• 優點：隔離具體類的生成，客戶端與具體產品解耦。

3.工廠方法模式

• 定義：定義一個創建對象的接口，由子類決定實例化哪個類。
• 應用場景：JDBC連接數據庫、日志記錄器等。
• 優點：符合開閉原則，新增產品無需修改原有代碼。

4.建造者模式

• 定義：分步驟構建復雜對象，允許相同的構建過程創建不同表示。
• 應用場景：SQL構建器、JSON解析器等。
• 優點：封裝構建邏輯，便于擴展和復用。

5.原型模式

• 定義：通過復制現有對象創建新對象，避免重復初始化。
• 應用場景：對象創建成本高（如數據庫連接）、緩存系統等。
• 實現方式：淺拷貝（Object.clone()）或深拷貝（序列化/反序列化）。

二、結構型模式（7種）

關注類或對象的組合，形成更大的結構，提高靈活性和可擴展性。

1.橋接模式

• 定義：將抽象部分與實現部分分離，使它們可以獨立變化。
• 應用場景：跨平臺圖表庫、驅動框架等。
• 優點：避免繼承導致的類爆炸，提高擴展性。

2.代理模式

• 定義：為其他對象提供代理以控制訪問。
• 應用場景：RPC調用、AOP編程等。
• 類型：靜態代理、動態代理（JDK/CGLIB）。

3.組合模式

• 定義：將對象組合成樹形結構，表示“部分-整體”層次。
• 應用場景：文件系統、GUI組件樹等。
• 優點：統一處理單個對象和組合對象。

4.適配器模式

• 定義：將不兼容的接口轉換為客戶端期望的接口。
• 應用場景：舊系統改造、第三方庫集成等。
• 類型：類適配器（繼承）、對象適配器（組合）。

5.享元模式

• 定義：共享大量細粒度對象，減少內存占用。
• 應用場景：字符串常量池、線程池等。
• 核心：區分內部狀態（共享）和外部狀態（獨立）。

6.裝飾器模式

• 定義：動態添加職責到對象，比繼承更靈活。
• 應用場景：Java I/O流、日志裝飾器等。
• 優點：避免子類膨脹，功能擴展開放。

7.外觀模式

• 定義：為復雜子系統提供簡化接口。
• 應用場景：分布式系統、家庭影院控制等。
• 優點：降低客戶端與子系統的耦合度。

三、行為型模式（11種）

關注對象間的通信和職責分配，提高靈活性和可維護性。

1.訪問者模式

• 定義：將操作作用于對象結構中的元素，支持新操作擴展。
• 應用場景：編譯器語法樹分析、XML解析等。
• 缺點：增加對象結構時需修改所有訪問者。

2.策略模式

• 定義：定義算法族，封裝并使其可互換。
• 應用場景：排序算法、支付方式選擇等。
• 優點：避免條件語句，便于擴展新算法。

3.備忘錄模式

• 定義：捕獲并保存對象狀態，以便后續恢復。
• 應用場景：游戲存檔、文本編輯器撤銷操作等。
• 核心：備忘錄對象（存儲狀態）、原發器（被保存對象）、管理者（管理備忘錄）。

4.觀察者模式

• 定義：定義一對多依賴，主題狀態變化時通知觀察者。
• 應用場景：事件處理、消息訂閱等。
• 實現方式：Java中的Observer接口或自定義事件總線。

5.模板方法模式

• 定義：定義算法骨架，將步驟延遲到子類實現。
• 應用場景：框架設計、單元測試框架等。
• 核心：抽象類定義模板方法，子類實現具體步驟。

6.迭代器模式

• 定義：提供順序訪問聚合對象元素的方法，不暴露內部結構。
• 應用場景：集合遍歷、樹形結構遍歷等。
• 優點：統一訪問接口，支持不同遍歷方式。

7.狀態模式

• 定義：允許對象在內部狀態改變時改變行為。
• 應用場景：訂單狀態機、游戲角色狀態等。
• 優點：避免大量條件語句，符合開閉原則。

8.命令模式

• 定義：將請求封裝為對象，支持參數化、隊列和日志。
• 應用場景：事務管理、撤銷操作等。
• 優點：將操作與接收者解耦。

9.中介者模式

• 定義：用中介對象封裝對象間交互，減少耦合。
• 應用場景：聊天室、GUI組件交互等。
• 優點：避免對象間直接引用，降低復雜度。

10.解釋器模式

• 定義：定義語言的文法表示，并解釋執行。
• 應用場景：SQL解析、正則表達式等。
• 缺點：復雜語言解析效率低。

11.責任鏈模式

• 定義：將請求沿處理鏈傳遞，直到有對象處理它。
• 應用場景：Web請求處理、審批流程等。
• 優點：解耦請求發送者和接收者。

速記口訣

• 單抽工建原。
• 橋代理組裝適配器，享元回家裝飾外觀。
• 訪問者寫好策略備忘錄，觀察模板迭代的狀態，命令中介解釋責任鏈。