设计模型 - 学习笔记

🕗 发布于 2024-07-04 17:45 学习笔记

学习参考：
https://blog.csdn.net/m0_65346405/article/details/136994128
《系统分析师教程》
《设计模式之禅》

一. 设计模式的5大原则

1. 单一职责原则

一个类应该只有一个变化因子。

就是说，一个类要变化，比如增加功能，那么引起变化原因是单一的。不能因为这种原因，这个类要变，那种原因，这个类也要变。
比如，肯德基有早餐和快餐，就可以分成2个类（肯德基快餐店与肯德基早餐店）。这样早餐的流程调整了，不会影响快餐的操作台，物品摆放等的变化

2. 里氏替换原则

子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。

父亲会做的，儿子必须要全部会做；儿子能做的，可以多于父亲。
按照里氏替换原则，定义一个鸟的类，鸟类里有飞这个动作，所以所有的鸟的子类，都需要能实现飞的动作。麻雀要能飞，鸵鸟也要能运行飞。
里氏替换原则的父类一般是接口类，子类实现接口类。

3. 依赖倒置原则

程序要依赖于抽象接口,不要依赖于具体实现。

建立对象时，类型为接口类型，这样，若修改用其他的子类建立对象，因为对象的类型是接口类型，所以相关程序都不用修改。
比如，请张三教授讲座。宣传资料里，印有张三的名字。如果张三有事不来，所有资料都作废。
如果使用技术专家代替张三教授。换成李四教授，资料仍然可以使用。

4. 迪米特原则

一个对象应该对其他对象保持最少的了解,又叫最少知道原则,尽量降低类与类之间的耦合。

UML图里，类和类之间有很多联系，尽量减少没有必要的联系。
我用洗碗机洗碗，这里3个对象：我、洗碗机和碗。由于我只操作洗碗机，我只和洗碗机产生关联。洗碗机有Add碗的动作，洗碗机和碗产生联系。

5. 开闭原则

对扩展开放，对修改关闭。

因为定义了接口，所以每次更新，可以继承接口，重新做一个新的子类，叫对扩展开放。
那么，原来的类就不要动了，叫对修改关闭。

二. 创建型模式

1. 单例模式（Singleton）

专业解释：
单例模式是一种确保在任何情况下一个类仅有一个实例，并提供全局访问点的设计模式。它主要用于控制对全局唯一资源的访问。

理解与说明：
单例模式常用一些控制类，配置类等，不存在多个实例的情况，并防止出现多个实例

在这里插入图片描述

class Singleton {
  static instance = null;

  constructor() {
    if (!Singleton.instance) {
      Singleton.instance = this;
    }
    return Singleton.instance;
  }
}

const instance1 = new Singleton();
const instance2 = new Singleton();

console.log(instance1 === instance2); // 输出 true，表明它们是同一个实例

2. 工厂方法（Factory Method）

专业解释：
工厂方法模式中，父类负责定义创建对象的公共接口，而子类负责生成具体的对象，这样将类的实例化操作延迟在子类中完成。

理解与说明：
比如狗、猫2类动物，并都属于动物父类，有相同的跑、叫的动作，可以通过构造器快速创建不同的动物。

在这里插入图片描述

class PetFactory {
  createPet(type) {
    switch (type) {
      case 'doc':
        return new Dog();
      case 'cat':
        return new Cat();
      default:
        throw new Error('不支持的类型');
    }
  }
}

class Dog{...}
class Cat{...}

const factory = new PetFactory ();
const pet = factory .createPet('dog');
pet.run();
pet.cry();

3. 抽象工厂（Abstract Factory）

专业解释：
抽象工厂模式提供一个接口用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定具体类。客户端使用此接口选择所需的产品族中的产品对象。

理解与说明：
设想一个汽车工厂不仅能生产各种类型的车（如轿车、SUV等），还能生产配套的轮胎和内饰。客户只要告诉工厂要哪种类型的车，工厂就会相应地提供整套适合的汽车部件。
抽象类不仅实现的依赖倒置原则，也方便的程序规划与管理

在这里插入图片描述

// 抽象工厂
class AbstractCarFactory {
  createCar() {
    throw new Error('抽象方法，需要子类实现');
  }

  createTires() {
    throw new Error('抽象方法，需要子类实现');
  }

  createInterior() {
    throw new Error('抽象方法，需要子类实现');
  }
}

// 具体工厂
class LuxuryCarFactory extends AbstractCarFactory {
  createCar() { return new LuxuryCar(); }
  createTires() { return new PremiumTires(); }
  createInterior() { return new LeatherInterior(); }
}

// 产品类
class Car {}
class LuxuryCar extends Car {}
class Tires {}
class PremiumTires extends Tires {}
class Interior {}
class LeatherInterior extends Interior {}

// 使用
const factory = new LuxuryCarFactory();
const car = factory.createCar();
const tires = factory.createTires();
const interior = factory.createInterior();

4. 原型模式（Prototype）

专业解释：
原型模式是一种复制已有对象作为新对象的方式，通过克隆原型对象并对其稍作修改来创建新的对象，而不是重新初始化一个新对象。

理解与说明：
解决频繁创建某对象的问题，采用拷贝的方式，可以节省性能

在这里插入图片描述

function PrototypeObj(name) {
  this.name = name;
}

// 添加一个clone方法到原型上
PrototypeObj.prototype.clone = function() {
  let clone = Object.create(this);
  clone.name = this.name + '_copy';
  return clone;
};

let original = new PrototypeObj('Original');
let copy = original.clone();
console.log(copy.name); // 输出 "Original_copy"

5. 建造者模式（Builder）

专业解释：
建造者模式将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。客户端不需要知道内部组件的具体构建细节。

理解与说明：
就如同组装一台电脑，你可以选择不同配置的CPU、内存、硬盘等配件，最后由装机员按照你的配置清单来组装。组装过程（Builder）是固定的，但最终产出的电脑配置各异。

在这里插入图片描述

class ComputerBuilder {
  constructor() {
    this.computer = {
      cpu: '',
      memory: '',
      hardDrive: ''
    };
  }

  setCPU(cpu) {
    this.computer.cpu = cpu;
    return this;
  }

  setMemory(memory) {
    this.computer.memory = memory;
    return this;
  }

  setHardDrive(hardDrive) {
    this.computer.hardDrive = hardDrive;
    return this;
  }

  build() {
    return this.computer;
  }
}

class DesktopComputerBuilder extends ComputerBuilder {
  // 可能会添加一些桌面电脑特有的配置方法
}

const builder = new DesktopComputerBuilder()
  .setCPU('Intel Core i7')
  .setMemory('16GB DDR4')
  .setHardDrive('1TB SSD');

const computer = builder.build();
console.log(computer);

创建型模式总结：

单例模式 Singleton：创建的对象，只能存在一个
工厂模式 Factory Method：用一个工厂类，创建不同的对象，配合依赖倒置原则使用
抽象工厂 Abstract Factory：先把工厂的抽象规划好，在实现这个抽象，这样做有利于工厂的依赖倒置，也利于整体代码规划
原型模式 Prototype：用copy的方法建立对象，节约性能
建造者模式 Builder：先创建buider对象，并进行配置，然后再创建出我们想要的对象
以上五个名称与英文需要记住，毕竟还比较好记（软考需要）

三. 结构型模式

结构型模式描述如何将类或对象结合在一起形成更大的结构。

1. 适配器模式（Adapter）

专业解释：
适配器模式将一个类的接口转换为客户希望的另一个接口，使原本不兼容的接口能协同工作。主要应用于当系统需要使用现有的类，但是接口不符合需求时。

理解与说明：
就像电源插头转换器，将不同标准的插头转为适应目的地插座的标准。

在这里插入图片描述

// 普通插座类
class BaseSocket {
  power() {
    console.log('插座提供电');
  }
}

// 智能插座接口
interface AdapterSocketInterface {
  request(): void;
}

// 适配器类
class AdapterSocket implements AdapterSocketInterface {
  private baseSocket: BaseSocket;

  constructor(baseSocket: BaseSocket) {
    this.baseSocket= baseSocket;
  }

  request() {
  console.log('智能插座记录用电')
    this.baseSocket.power();
  }
}

// 使用
let baseSocket= new BaseSocket();
let adapter: AdapterSocketInterface = new AdapterSocket(baseSocket);
adapter.request(); // 输出 "执行特殊请求"

2. 桥接模式（Bridge）

专业解释：
桥接模式将抽象部分与其实现部分分离，使它们可以独立变化。它主要用于解耦抽象和实现，从而让它们可以独立演化。

理解与说明：
比如电脑品牌和操作系统是两个维度的变化，桥接模式就是让电脑品牌可以选择不同的操作系统，二者互不影响。

在这里插入图片描述

// 抽象部分
abstract class OS {
  abstract run(user: string): void;
}

// 具体实现部分
class Win extends OS {
  run(user) {
    console.log(`${user} 运行windows操作系统`);
  }
}

class Linux extends OS {
  run(user) {
    console.log(`${user} 运行linux操作系统`);
  }

// 结构部分
class Computer{
  protected os : OS ;

  constructor(os : OS) {
    this.os = os;
  }

  setup(os : OS) {
    this.os = os;
  }

  abstract runOS(): void;
}

// 结构与实现结合
class Mycomputer extends Computer{
  constructor(os : OS) {
    super(os);
  }

  runOS() {
    this.os.run('my');
  }
}

// 使用
let computer = new Mycomputer(new Win());
computer.runOS("zw"); // 输出 "zw 运行windows操作系统"

computer.setup(new Linux());
computer.runOS('zw'); // 输出 "zw 运行linux操作系统"

3. 组合模式（Composite）

专业解释：
组合模式允许你将对象组合成树形结构来表现“整体-部分”层次结构，并且用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

理解与说明：
组合模式，做Unity与UE5的同学都不会陌生，一个对象里面，加入很多组件（Comp）

在这里插入图片描述

class Component {
  operation(): string {
    return '默认组件操作';
  }
  
  add(component: Component): void {}
  remove(component: Component): void {}
}

class Leaf extends Component {
  operation(): string {
    return '叶子节点操作';
  }
}

class Composite extends Component {
  private children: Component[] = [];

  add(component: Component): void {
    this.children.push(component);
  }

  remove(component: Component): void {
    const index = this.children.indexOf(component);
    if (index > -1) {
      this.children.splice(index, 1);
    }
  }

  operation(): string {
    let result = '';
    for (const child of this.children) {
      result += child.operation();
    }
    return `复合组件操作: ${result}`;
  }
}

// 使用
let leaf = new Leaf();
console.log(leaf.operation()); // 输出："叶子节点操作"

let composite = new Composite();
composite.add(leaf);

console.log(composite.operation()); // 输出："复合组件操作: 叶子节点操作"

4. 装饰模式（Decorator）

专业解释：
装饰模式动态地给一个对象添加一些额外的职责，提供比继承更有弹性的替代方案来扩展对象的功能。

理解与说明：
比如咖啡基础款可以加糖、加奶、加香草等，每一种装饰都是在原有基础上增加新特性，而不是每次都创建新的咖啡品种。

在这里插入图片描述

// 基础组件
class Coffee {
  cost(): number {
    return 10;
  }

  description(): string {
    return 'Coffee';
  }
}

// 装饰者
abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
  protected coffee: Coffee;

  constructor(coffee: Coffee) {
    this.coffee = coffee;
  }

  cost(): number {
    return this.coffee.cost();
  }

  description(): string {
    return this.coffee.description();
  }
}
// 实现
class MilkCoffee extends CoffeeDecorator {
  constructor(coffee: Coffee) {
    super(coffee);
  }

  cost(): number {
    return super.cost() + 2; // 加入牛奶的成本
  }

  description(): string {
    return super.description() + ', Milk'; // 描述中加入牛奶
  }
}

// 使用
let coffee = new Coffee();
console.log(coffee.cost()); // 输出：10
console.log(coffee.description()); // 输出："Coffee"

let milkCoffee = new MilkCoffee(coffee);
console.log(milkCoffee.cost()); // 输出：12
console.log(milkCoffee.description()); // 输出："Coffee, Milk"

阶段总结

装饰模式（Decorator）与适配模式（Adapter）的差别：
装饰模式的接口是不变的，适配模式目的就是扩展接口
装饰模式（Decorator）与组合模式（Composite）的差别：
组合模式是在主类里组合子类，装饰模式是装饰类继承基础的类
组合模式（Composite）与桥接模式（Bridge）的差别：
桥接模式用一个函数改变对象，组合模式是有多个子对象

5. 外观模式（Facade）

专业解释：
外观模式为子系统中的一组接口提供一个统一的高层接口，简化了该子系统的使用。

理解与说明：
MediaFacade作为外观类，为客户端提供了startMovie和endMovie两个简单的方法，分别用于开始播放电影（包括视频、音频和字幕）和结束播放（停止视频、音频并隐藏字幕）。客户端不再需要直接与AudioPlayer、VideoPlayer和SubtitleController这些子系统交互，从而降低了代码的复杂度和耦合度。

在这里插入图片描述

class AudioPlayer {
  playAudio() {
    console.log("Playing audio...");
  }
  stopAudio() {
    console.log("Stopping audio...");
  }
}

class VideoPlayer {
  playVideo() {
    console.log("Playing video...");
  }
  stopVideo() {
    console.log("Stopping video...");
  }
}

class SubtitleController {
  showSubtitle() {
    console.log("Showing subtitles...");
  }
  hideSubtitle() {
    console.log("Hiding subtitles...");
  }
}

// 外观类
class MediaFacade {
  constructor() {
    this.audioPlayer = new AudioPlayer();
    this.videoPlayer = new VideoPlayer();
    this.subtitleController = new SubtitleController();
  }

  startMovie() {
    this.videoPlayer.playVideo();
    this.audioPlayer.playAudio();
    this.subtitleController.showSubtitle();
  }

  endMovie() {
    this.audioPlayer.stopAudio();
    this.videoPlayer.stopVideo();
    this.subtitleController.hideSubtitle();
  }
}

// 客户端代码
const media = new MediaFacade();
media.startMovie(); // 自动播放视频、音频并显示字幕
media.endMovie();   // 停止播放并隐藏字幕

6. 享元模式（Flyweight）

专业解释：
享元模式运用共享技术有效支持大量细粒度的对象，通过共享已存在的同类对象来大幅度减少创建新对象的数量，从而节省系统资源。

理解与说明：
例如一个大型游戏中大量的士兵角色，可以通过共享一部分数据来减少内存占用。
比如士兵说话，同样类别的士兵，他们说话是一样的，都是电脑发出同样的声音，就可以做进享元。

在这里插入图片描述

// 享元工厂类
function FlyweightFactory() {
  this.flyweights = {};
}
 
FlyweightFactory.prototype.getFlyweight = function(key) {
  if (!this.flyweights[key]) {
    this.flyweights[key] = new ConcreteFlyweight(key);
  }
  return this.flyweights[key];
};
 
// 具体享元类
function ConcreteFlyweight(key) {
  this.key = key;
}
 
ConcreteFlyweight.prototype.operation = function(extrinsicState) {
  return `${this.key} - ${extrinsicState}`;
};
 
// 客户端代码
var factory = new FlyweightFactory();
var f1 = factory.getFlyweight("A");
var f2 = factory.getFlyweight("B");
var f3 = factory.getFlyweight("A");
 
console.log(f1.operation("data1")); // A - data1
console.log(f2.operation("data2")); // B - data2
console.log(f3.operation("data3")); // A - data3
 
// 此时，内部的flyweights对象只创建了两个对象，一个是key为'A'的，一个是key为'B'的，
// 因此可以看到f1和f3实际上是指向同一个对象的引用。

7. 代理模式（Proxy）

专业解释：
代理模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下，一个对象不能或者不应该直接引用另一个对象，代理对象作为中间人起到中介作用。

理解与说明：
类似于明星经纪人，粉丝们通常不会直接接触明星，而是通过经纪人进行沟通和安排事务。

在这里插入图片描述

class RealSubject {
  request(): string {
    return '真实的请求响应';
  }
}

class Proxy {
  private realSubject: RealSubject;

  constructor(realSubject: RealSubject) {
    this.realSubject = realSubject;
  }

  request(): string {
    if (this.checkAccess()) {
      return this.realSubject.request();
    } else {
      throw new Error('无权访问');
    }
  }

  private checkAccess(): boolean {
    // 这里模拟检查权限的过程
    return true; // 假设当前有访问权限
  }
}

// 使用
let realSubject = new RealSubject();
let proxy = new Proxy(realSubject);

try {
  console.log(proxy.request()); // 输出："真实的请求响应"
} catch (error) {
  console.error(error.message);
}

结构型模式总结

7种结构模式，
适配器模式（Adapter），扩展了插座的接口
桥接模式（Bridge），setup一各新的内核对象
组合模式（Composite），主对象，组合各类子对象
装饰模式（Decorator），保持接口不变，但是改变了功能，继承的一种替代方案
外观模式（Facade），为几个对象，统一到一个类里，提供执行函数
享元模式（Flyweight），把重复的对象，独立成享元，无需重复创建
代理模式（Proxy），为某对象，进行功能代理，比如权限限制等

结构型模式是把对象通过类，结合在一起使用，Decorator装饰英文需要记忆下，其他英文相对好记
记住了结构型7类和创建型5类，其他都是行为型模式，一般软考选择题就没有问题了

四. 行为型模式

行为型模式是对在不同的对象之间划分责任和算法的抽象化，它不仅仅是关于类和对象的，而且是关于它们之间的相互作用的。

1. 职责链模式（Chain of Responsibility）

专业解释：
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。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递请求，直到有一个对象处理它为止。

理解与说明：
就像公司的请假审批流程，员工提交请假申请后，申请会按照经理、总监、总经理的顺序逐级审批，直到某一级别负责人批准或拒绝为止。
通过next的设计，一层层的上报处理

在这里插入图片描述

// 抽象的处理器类
class Handler {
  constructor(next) {
    this.next = next;
  }
 
  handleRequest(request) {
    if (this.next) {
      return this.next.handleRequest(request);
    }
  }
}
 
// 具体的处理器A
class ConcreteHandlerA extends Handler {
  handleRequest(request) {
    if (request === 'A') {
      console.log('请求被处理器A处理了');
    } else {
      return super.handleRequest(request);
    }
  }
}
 
// 具体的处理器B
class ConcreteHandlerB extends Handler {
  handleRequest(request) {
    if (request === 'B') {
      console.log('请求被处理器B处理了');
    } else {
      return super.handleRequest(request);
    }
  }
}
 
// 使用
const handlerA = new ConcreteHandlerA(null);
const handlerB = new ConcreteHandlerB(handlerA);
 
handlerB.handleRequest('A'); // 输出: 请求被处理器A处理了
handlerB.handleRequest('B'); // 输出: 请求被处理器B处理了
handlerB.handleRequest('C'); // 不在handlerA和handlerB的处理范围内，不输出任何信息

2. 命令模式（Command）

专业解释：
将一个请求封装为一个对象，使得可以用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

理解与说明：
如同遥控器上的按键，每一个按键代表一个命令，按下按键就能执行相应的操作，还能实现撤销操作等功能。

在这里插入图片描述

class Receiver {
  executeCommand() {
    console.log('接收者执行命令');
  }
}

class Command {
  constructor(receiver: Receiver) {
    this.receiver = receiver;
  }

  execute() {
    this.receiver.executeCommand();
  }

  undo() {
    console.log('撤销命令');
  }
}

class Invoker {
  command: Command | null = null;

  setCommand(command: Command) {
    this.command = command;
  }

  invoke() {
    if (this.command) {
      this.command.execute();
    }
  }

  undoInvoke() {
    if (this.command) {
      this.command.undo();
    }
  }
}

let receiver = new Receiver();
let command = new Command(receiver);
let invoker = new Invoker();
invoker.setCommand(command);
invoker.invoke(); // 输出 "接收者执行命令"
invoker.undoInvoke(); // 输出 "撤销命令"

3. 解释器模式（Interpreter）

专业解释：
给定一门语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。

理解与说明：
就像是编程语言的编译器或解释器，它解析程序员写的代码并执行相应操作。

在这里插入图片描述

class Expression {
  interpret(context) {
    throw new Error('Subclasses must implement interpret().');
  }
}

class TerminalExpression extends Expression {
  interpret(context) {
    // 根据具体上下文解释终结符表达式
  }
}

class NonTerminalExpression extends Expression {
  interpret(context) {
    // 根据具体上下文解释非终结符表达式，可能包含子表达式的解释
  }
}

// 上下文对象
class Context {}

// 使用解释器
let context = new Context();
let expression = new TerminalExpression(); // 或 NonTerminalExpression
expression.interpret(context);

4. 迭代器模式（Iterator）

专业解释：
提供一种方法顺序访问聚合对象的各个元素，而又不暴露其底层表示。迭代器模式定义了一个访问一系列元素的接口，各元素之间关系紧密但又不需要暴露细节。

理解与说明：
在Js里，通过使用 Symbol.iterator的迭代器的语法，Collection类可以使用for (let item of collection)的方式，依次获得内容的方法；其他语言也有用while(obj.hasNext())等方法，去实现迭代器的循环获取值的功能。

在这里插入图片描述

class Collection {
  constructor(items = []) {
    this.items = items;
  }

  [Symbol.iterator]() {
    let index = 0;
    let collection = this.items;
    return {
      next: () => {
        if (index < collection.length) {
          return { value: collection[index++], done: false };
        } else {
          return { done: true };
        }
      }
    };
  }
}

let collection = new Collection(['Apple', 'Banana', 'Cherry']);
for (let item of collection) {
  console.log(item); // 输出 "Apple", "Banana", "Cherry"
}

5. 中介者模式（Mediator）

专业解释：
定义一个中介对象来封装一系列的对象交互，使各对象不需要显式地相互引用，从而降低耦合度，同时使得系统易于扩展。

理解与说明：
就像公司内部员工有问题不直接相互联系，而是通过人事部门作为中介进行协调，这样避免了员工间的直接依赖关系。

在这里插入图片描述

class Mediator { //中介
  constructor() {
    this.colleagues = {}; //同事
  }

  register(name, colleague) {
    this.colleagues[name] = colleague;
    colleague.setMediator(this);
  }

  send(message, sender) {
    for (const key in this.colleagues) {
      if (key !== sender) {
        this.colleagues[key].receive(message);
      }
    }
  }
}

class Colleague {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    this.mediator = null;
  }

  setMediator(mediator) {
    this.mediator = mediator;
  }

  receive(message) {
    console.log(`${this.name} received message from mediator: ${message}`);
  }

  sendMessage(message) {
    this.mediator.send(message, this.name);
  }
}

let mediator = new Mediator();
let colleague1 = new Colleague('Colleague1');
let colleague2 = new Colleague('Colleague2');

mediator.register('Colleague1', colleague1);
mediator.register('Colleague2', colleague2);

colleague1.sendMessage('Hello from Colleague1'); // 输出 "Colleague2 received message from mediator: Hello from Colleague1"

6. 备忘录模式（Memento）

专业解释：
在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态以便稍后恢复。这种模式主要用于数据备份和还原操作，防止外部对象随意修改内部状态。

理解与说明：
就像游戏存档，你可以随时保存游戏进度并在任何时候恢复到之前的状态。

在这里插入图片描述

class Originator {
  constructor(state) {
    this.state = state;
  }

  getState() {
    return this.state;
  }

  setState(state) {
    this.state = state;
  }

  createMemento() {
    return { state: this.getState() }; // 创建备忘录对象
  }

  restoreFromMemento(memento) {
    this.setState(memento.state); // 从备忘录恢复状态
  }
}

class Caretaker {
  constructor() {
    this.mementos = [];
  }

  addMemento(memento) {
    this.mementos.push(memento);
  }

  getMemento(index) {
    return this.mementos[index];
  }
}

let originator = new Originator('Initial State');
let caretaker = new Caretaker();

caretaker.addMemento(originator.createMemento()); // 存档
originator.setState('New State');

console.log(originator.getState()); // 输出 "New State"

originator.restoreFromMemento(caretaker.getMemento(0));

7. 观察者模式（Observer）

专业解释：
定义了对象之间的依赖关系，一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。

理解与说明：
像订阅新闻一样，当你订阅了某个主题后，每当有新的新闻更新时，你就会收到通知。

在这里插入图片描述

class Subject {
  constructor() {
    this.observers = [];
  }

  subscribe(observer) {
    this.observers.push(observer);
  }

  unsubscribe(observer) {
    const index = this.observers.indexOf(observer);
    if (index !== -1) {
      this.observers.splice(index, 1);
    }
  }

  notify(data) {
    this.observers.forEach((observer) => observer.update(data));
  }
}

class Observer {
  update(data) {
    console.log('Received data:', data);
  }
}

let subject = new Subject();
let observer1 = new Observer();
let observer2 = new Observer();

subject.subscribe(observer1);
subject.subscribe(observer2);

subject.notify('New Data'); // 输出两次 "Received data: New Data"

subject.unsubscribe(observer1);
subject.notify('Another Data'); // 输出一次 "Received data: Another Data"

8. 状态模式（State）

专业解释：
允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。

理解与说明：
就像交通信号灯，红绿黄三种状态决定了不同的行为表现。

在这里插入图片描述

// 状态接口
class State {
    performAction(context) {
        throw new Error('子类必须实现这个方法');
    }
}
 
// 实现状态接口的具体状态类
class ConcreteStateA extends State {
    performAction(context) {
        console.log('执行状态 A 的动作');
        // 可以根据需要修改状态
        context.setState(new ConcreteStateB());
    }
}
 
// 实现状态接口的具体状态类
class ConcreteStateB extends State {
    performAction(context) {
        console.log('执行状态 B 的动作');
        // 可以根据需要修改状态
        context.setState(new ConcreteStateA());
    }
}
 
// 环境类
class Context {
    constructor(state) {
        this._state = state;
    }
 
    setState(state) {
        this._state = state;
    }
 
    request() {
        this._state.performAction(this);
    }
}
 
// 使用示例
const context = new Context(new ConcreteStateA());
context.request(); // 输出: 执行状态 A 的动作
context.request(); // 输出: 执行状态 B 的动作

9. 策略模式（Strategy）

专业解释：
定义一系列算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

理解与说明：
如同不同的折扣计算策略，可以灵活切换，不影响使用折扣策略的购物车系统。

在这里插入图片描述

class Strategy {
  calculatePrice(price) {
    throw new Error('Subclasses must implement calculatePrice().');
  }
}

class NormalStrategy extends Strategy {
  calculatePrice(price) {
    return price;
  }
}

class DiscountStrategy extends Strategy {
  constructor(discountRate) {
    super();
    this.discountRate = discountRate;
  }

  calculatePrice(price) {
    return price * (1 - this.discountRate);
  }
}

class ShoppingCart {
  constructor(strategy) {
    this.strategy = strategy;
  }

  setStrategy(strategy) {
    this.strategy = strategy;
  }

  calculateTotalPrice(items) {
    let totalPrice = 0;
    for (const item of items) {
      totalPrice += this.strategy.calculatePrice(item.price);
    }
    return totalPrice;
  }
}

let normalShoppingCart = new ShoppingCart(new NormalStrategy());
let discountedShoppingCart = new ShoppingCart(new DiscountStrategy(0.1));

let items = [{price: 100}, {price: 200}, {price: 300}];
console.log(normalShoppingCart.calculateTotalPrice(items)); // 输出 600

discountedShoppingCart.setStrategy(new DiscountStrategy(0.2));
console.log(discountedShoppingCart.calculateTotalPrice(items)); // 输出 480

10. 模板方法模式（Template Method）

专业解释：
在抽象类中定义一个基本算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中实现。它允许子类在不修改整体算法结构的情况下重新定义某些步骤。

理解与说明：
就像烹饪菜谱，给出了做一道菜的基本流程，但具体每个步骤的实现（如炒菜调料的选择）由各个具体的菜品子类决定。

在这里插入图片描述

class AbstractClass {
  templateMethod() {
    this.baseOperation1();
    this.optionalOperation1(); // 子类可覆盖此方法
    this.requiredOperation();
    this.optionalOperation2(); // 子类可覆盖此方法
  }

  baseOperation1() {
    console.log('基本操作1');
  }

  requiredOperation() {
    console.log('必须执行的操作');
  }

  optionalOperation1() { /* 子类可覆盖 */ }
  optionalOperation2() { /* 子类可覆盖 */ }
}

class ConcreteClass extends AbstractClass {
  optionalOperation1() {
    console.log('具体类实现的操作1');
  }

  optionalOperation2() {
    console.log('具体类实现的操作2');
  }
}

let concrete = new ConcreteClass();
concrete.templateMethod();

11. 访问者模式（Visitor）

专业解释：
封装一些作用于某种数据结构中的各种元素的操作，它可以在不改变元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

理解与说明：
类似检查员去多个部门审核，各部门只需提供接受检查的接口，而无需关心检查的具体规则，检查员则携带不同规则去访问各部门。

在这里插入图片描述

// 定义元素接口
class Element {
  accept(visitor) {
    throw new Error('This method should be implemented in subclasses');
  }
}

// 具体元素类
class ConcreteElementA extends Element {
  accept(visitor) {
    visitor.visitConcreteElementA(this);
  }
}

class ConcreteElementB extends Element {
  accept(visitor) {
    visitor.visitConcreteElementB(this);
  }
}

// 定义访问者接口
interface Visitor {
  visitConcreteElementA(element);
  visitConcreteElementB(element);
}

// 具体访问者类
class ConcreteVisitor implements Visitor {
  visitConcreteElementA(element) {
    console.log('Visited ConcreteElementA');
  }

  visitConcreteElementB(element) {
    console.log('Visited ConcreteElementB');
  }
}

let elementA = new ConcreteElementA();
let elementB = new ConcreteElementB();
let visitor = new ConcreteVisitor();

elementA.accept(visitor); // 输出 "Visited ConcreteElementA"
elementB.accept(visitor); // 输出 "Visited ConcreteElementB"

行为型模式总结

模板方法模式（Template Method）,编写一套顺序运行的方法，其中一些方法，由子类来继承实现。
责任链模式（Chain of Responsibility），一个对象套一个对象，根据一个判断值，从最外层开始判断是否能处理
命令模式（Command）,把一个处理，封装成一个命令的对象，然后让一个触发器，来触发这个命令
状态模式（State）,把不同状态写成对象，状态的变化是固定，写在对象里，开放统一处理函数
以上4个模式中英文都好记，考试的时候，容易归类到行为型模式

备忘录模式（Memento）,做一个数组，记录所有的关键状态数据，可以返回这些状态的值
策略模式（Strategy），定义不同的算法类，把算法给到一个执行类，生成不同的算法执行对象（策略对象），由这些策略对象来处理实际业务，比如不同打折的卡来消费
以上2个模型，若是中文，很清楚是行为型，英文难记些

解释器（Interpreter）,开发不同的解释器，来解释不同的内容对象
迭代器（Iterator），编写一个具有foreach功能的方法，来循环得到所有参数或值，一般放在for，while里迭代
以上2个器比较特殊，容易归类到行为型，以i开头的，er/or结尾的就是这2个器，英文看比较眼熟

中介者（Mediator），对象需要都注册在中介者上，当对象要发送信息时，都发给中介者，中介者除了对象自己，群发给其他对象。
观察者（Observer）,一个主题，会被很多对象订阅或观察，当这个主题对象，发送一个信息时，订阅的对象，都可以收到信息
2者相同的是，不同的对象，绑定在一个主题或中介上；区别是，中介者模式是对象发信息，中介转发；观察者模式是主题发信息，绑定的对象接收
访问者（Visitor）,访问者需要定义所有的情况下的处理方法，然后不同的情况类，接收访问者，并调用访问者应执行什么处理方法。这里把具体处理给予访问者，把如何处理拆出，给到情况类。

以上3个行为型的者+2个器，和建造者（Builder）、适配器（Adapter）、装饰器（Decorator），总共有er，or 8个，要区分好，这样基本软考考到这部分的题目，应该不会选错。

原文地址：https://blog.csdn.net/qq_17523181/article/details/139283013

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设计模型 - 学习笔记

一. 设计模式的5大原则

1. 单一职责原则

2. 里氏替换原则

3. 依赖倒置原则

4. 迪米特原则

5. 开闭原则

二. 创建型模式

1. 单例模式（Singleton）

2. 工厂方法（Factory Method）

3. 抽象工厂（Abstract Factory）

4. 原型模式（Prototype）

5. 建造者模式（Builder）

创建型模式总结：

三. 结构型模式

1. 适配器模式 （Adapter）

2. 桥接模式 （Bridge）

3. 组合模式 （Composite）

4. 装饰模式 （Decorator）

阶段总结

5. 外观模式 （Facade）

6. 享元模式 （Flyweight）

7. 代理模式 （Proxy）

结构型模式总结

四. 行为型模式

1. 职责链模式（Chain of Responsibility）

2. 命令模式（Command）

3. 解释器模式（Interpreter）

4. 迭代器模式（Iterator）

5. 中介者模式（Mediator）

6. 备忘录模式（Memento）

7. 观察者模式（Observer）

8. 状态模式（State）

9. 策略模式（Strategy）

10. 模板方法模式（Template Method）

11. 访问者模式（Visitor）

行为型模式总结

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1. 适配器模式（Adapter）

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7. 代理模式（Proxy）