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23种设计模式生活化场景，帮助理解

news 来源：原创 2025/9/16 2:42:26

以下是 23种设计模式的生活化场景 及其核心对比，通过日常例子和比喻帮助理解它们的本质区别和应用场景：

创建型模式（5种）

1. 工厂方法（Factory Method）

• 场景：快餐店的点餐系统。
• 问题：顾客需要不同套餐（汉堡+可乐、炸鸡+薯条），但不想关心具体制作过程。
• 解决：定义一个「创建餐品」的接口，由子类（不同分店）决定具体实现。
• 对比：与简单工厂不同，工厂方法将创建逻辑延迟到子类。

2. 抽象工厂（Abstract Factory）

• 场景：家具店提供不同风格（北欧、中式）的成套家具。
• 问题：确保沙发、桌子、椅子风格统一。
• 解决：抽象工厂接口定义「创建沙发」「创建桌子」等方法，具体工厂（北欧工厂、中式工厂）实现全套产品。
• 对比：工厂方法创建单一产品，抽象工厂创建产品族。

3. 建造者（Builder）

• 场景：组装一台高配电脑。
• 问题：CPU、内存、硬盘等组件组合复杂，需要逐步配置。
• 解决：建造者类定义组装步骤（setCPU()、setRAM()），指挥者（Director）按顺序调用，最终生成完整电脑。
• 对比：与工厂模式不同，建造者强调分步骤构建复杂对象。

4. 原型（Prototype）

• 场景：复印机复制文件。
• 问题：避免重复创建复杂对象的初始化过程（如加载大文件）。
• 解决：对象实现clone()方法，直接复制自身。
• 对比：原型通过克隆避免重复计算，工厂通过子类创建新对象。

5. 单例（Singleton）

• 场景：公司的打印机服务。
• 问题：确保整个系统只有一个打印任务队列。
• 解决：私有化构造函数，提供全局访问点getInstance()。
• 对比：单例强调唯一性，其他创建型模式关注对象创建方式。

结构型模式（7种）

6. 适配器（Adapter）

• 场景：电源转接头（美标→欧标）。
• 问题：已有接口（美标插头）无法直接使用（欧标插座）。
• 解决：适配器类包装旧接口，转换为目标接口。
• 对比：适配器解决接口不兼容，桥接模式提前设计抽象与实现分离。

7. 桥接（Bridge）

• 场景：遥控器控制不同品牌电视。
• 问题：遥控器（抽象）和电视（实现）独立变化。
• 解决：通过组合（遥控器持有电视接口）解耦两者。
• 对比：桥接是主动设计解耦，适配器是被动补救兼容。

8. 组合（Composite）

• 场景：文件系统中的文件夹和文件。
• 问题：统一处理单个文件和文件夹。
• 解决：定义抽象组件（Component），叶子节点（文件）和容器（文件夹）实现相同接口。
• 对比：组合处理树形结构，装饰者为对象动态添加功能。

9. 装饰者（Decorator）

• 场景：给咖啡加料（牛奶、糖）。
• 问题：动态扩展功能，避免继承爆炸。
• 解决：装饰者类包装原有对象，递归叠加功能。
• 对比：装饰者运行时添加功能，代理模式控制访问或增强功能。

10. 外观（Facade）

• 场景：智能家居一键模式。
• 问题：操作多个子系统（灯光、空调、音响）太复杂。
• 解决：外观类提供统一接口（startMovieMode()），内部调用子系统接口。
• 对比：外观简化接口，中介者协调对象间通信。

11. 享元（Flyweight）

• 场景：在线游戏中的重复子弹对象。
• 问题：大量子弹实例消耗内存，但大部分属性（颜色、模型）可共享。
• 解决：分离内部状态（共享属性）和外部状态（位置、速度），缓存重复部分。
• 对比：享元优化资源，原型优化对象创建成本。

12. 代理（Proxy）

• 场景：明星经纪人。
• 问题：控制对真实对象的访问（如权限检查、延迟加载）。
• 解决：代理类持有真实对象的引用，在调用前后添加逻辑。
• 对比：代理控制访问，装饰者增强功能。

行为型模式（11种）

13. 责任链（Chain of Responsibility）

• 场景：客服系统的多级投诉处理。
• 问题：请求（用户投诉）需经过多个处理者（客服→主管→经理）。
• 解决：每个处理者决定自己处理或传递给下一级。
• 对比：责任链传递请求，命令模式封装请求为对象。

14. 命令（Command）

• 场景：餐厅点餐订单。
• 问题：将请求（点菜）封装为对象，支持撤销、排队、日志记录。
• 解决：定义Command接口（execute()、undo()），服务员（Invoker）调用命令。
• 对比：命令解耦请求发送者和执行者，策略模式解耦算法。

15. 解释器（Interpreter）

• 场景：计算器解析数学表达式。
• 问题：定义一种语法（如1+2*3）并解释执行。
• 解决：构建语法树，定义终结符（数字）和非终结符（运算符）的解释逻辑。
• 对比：解释器处理特定语法，模板方法定义算法骨架。

16. 迭代器（Iterator）

• 场景：书架的书籍遍历。
• 问题：统一访问集合元素（数组、链表），隐藏底层实现。
• 解决：定义Iterator接口（hasNext()、next()），集合类提供迭代器。
• 对比：迭代器解耦遍历逻辑，访问者模式解耦数据结构和操作。

17. 中介者（Mediator）

• 场景：机场控制塔协调航班起降。
• 问题：多个对象（飞机）直接通信会导致依赖混乱。
• 解决：中介者封装交互逻辑，对象只与中介者通信。
• 对比：中介者协调多对象，外观模式简化子系统调用。

18. 备忘录（Memento）

• 场景：游戏存档。
• 问题：捕获对象状态（角色血量、位置），支持回滚。
• 解决：备忘录对象保存状态，原发者（游戏角色）负责生成和恢复状态。
• 对比：备忘录保存状态，命令模式封装操作。

19. 观察者（Observer）

• 场景：微信公众号订阅。
• 问题：用户（订阅者）需要实时接收更新（新文章）。
• 解决：主题（公众号）维护观察者列表，状态变化时通知所有观察者。
• 对比：观察者一对多通知，中介者多对多协调。

20. 状态（State）

• 场景：红绿灯状态切换。
• 问题：对象（红绿灯）行为随状态（红、黄、绿）改变。
• 解决：将状态抽象为接口，具体状态类实现不同行为。
• 对比：状态模式处理对象内部状态变化，策略模式切换算法。

21. 策略（Strategy）

• 场景：导航App选择路线（最快、最短、避开收费）。
• 问题：动态切换算法（路线计算逻辑）。
• 解决：定义策略接口，不同策略类实现算法，客户端自由切换。
• 对比：策略模式解耦算法，命令模式解耦请求。

22. 模板方法（Template Method）

• 场景：冲泡饮料的固定流程（煮水→加原料→倒杯）。
• 问题：定义算法骨架（流程），子类实现具体步骤（咖啡、茶）。
• 解决：抽象类定义模板方法，子类重写钩子方法。
• 对比：模板方法固定流程，策略模式灵活替换算法。

23. 访问者（Visitor）

• 场景：医生检查不同患者（小孩、老人）。
• 问题：在不修改患者类的前提下，添加新操作（体检、开药）。
• 解决：访问者接口定义visitChild()、visitElder()，患者类接受访问者。
• 对比：访问者分离数据结构和操作，迭代器分离遍历逻辑。

🔍 模式对比总结

分类	模式对比
创建型	工厂方法（单一产品） vs 抽象工厂（产品族） vs 建造者（分步构建复杂对象）
结构型	适配器（接口转换） vs 桥接（抽象与实现解耦） vs 装饰者（动态扩展功能） vs 代理（控制访问）
行为型	策略（算法替换） vs 状态（状态驱动行为） vs 观察者（事件通知） vs 责任链（请求传递）
核心目标	创建型→对象创建方式；结构型→对象组合方式；行为型→对象间协作与职责分配