一.设计模式的定义
设计模式是在特定环境下为解决某一通用软件设计问题提供的一套制定的解决方案，该方案描述了对象和类之间的相互作用。
二.设计模式的基本要素
设计模式一般包括模式名称，问题，解决方案及效果。
三.设计模式的分类
在GOF的经典著作Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software（中文译名：设计模式:可复用面向对象软件的基础） 的书中一共描述了23种设计模式。
| 模式类别 | 模式名称 | 模式说明 |
| 创建型模式 (Creational Patterns) |
工厂方法模式 (Factory Pattern) |
创建一个用于创建的接口，但是让子类决定将哪一个类实例化。工厂模式让一个类的实例化延迟到其子类。 |
| 抽象工厂模式 (Abstract Factory Pattern) |
提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。 | |
| 建造者模式 (Builder Pattern) |
将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样得构建过程可以创建不同得表示。 | |
| 原型模式 (Prototype Pattern) |
使用原型实例指定待创建对象得类型，并且通过复制这个原型来创建新的对象。 | |
| 单例模式 (Singleton Pattern) |
确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个唯一实例。 | |
| 结构型模式 (Structural Patterns) |
适配器模式 (Adapter Pattern) |
将一个类得接口转换成客户希望的另一个接口。适配器模式让那些接口不兼容的类可以一起工作。 |
| 桥接模式 (Bridge Pattern) |
将抽象部分与它的实现部分解耦，使得两者都能够独立变化 | |
| 组合模式 (Composite Pattern) |
组合多个对象形成树形结构以表示具有部分-整体关系的层次结构。组合模式让客户端可以统一对待单个对象和组合对象。 | |
| 装饰模式 (Decorator Pattern) |
动态地给一个对象增加一些额外的职责。就扩展功能而言，装饰模式提供了一种比使用子类更加灵活的替代方案。 | |
| 外观模式 (Facade Pattern) |
为子系统中的一组接口提供一个统一的入口。外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。 | |
| 享元模式 (Flyweight Pattern) |
运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。 | |
| 代理模式 (Proxy Pattern) |
给某一个对象提供一个代理或占位符，并由代理对象来控制对原有对象的访问。 | |
| 行为型模式 (Behavioral Patterns) |
职责链模式 (Chain of Responsibility Pattern) |
避免将一个请求的发送者与接收者耦合在一起，让多个对象都有机会处理请求。将接收请求的对象连接成一条链，并且沿着这条链传递请求，直到有一个对象能够处理它为止。 |
| 命令模式 (Command Pattern) |
将一个请求封装为一个对象，从而可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，以及支持可撤销操作。 | |
| 解释器模式 (Interpreter Pattern) |
给定一个语言，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。 | |
| 迭代器模式 (Iterator Pattern) |
提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不用暴露该对象的内部表示。 | |
| 中介者模式 (Mediator Pattern) |
定义一个对象来封装一系列对象的交互。中介者模式使各对象之间不需要显示地互相引用，从而使其耦合松散，而且可以对立地改变它们之间的交互。 | |
| 备忘录模式 (Memento Pattern) |
在不破坏封装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，这样可以在以后将对象恢复到原先保存的状态。 | |
| 观察者模式 (Observer Pattern) |
定义对象之间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。 | |
| 状态模式 (State Pattern) |
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。 | |
| 策略模式 (Strategy Pattern) |
定义一系列的算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换。策略模式让算法可以对立于使用它们的客户而改变。 | |
| 模板方法模式 (Template Method Pattern) |
定义一个操作中算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法模式使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 | |
| 访问者模式 (Visitor Pattern) |
表示一个作用于某对象结构中的各个元素的操作。访问者模式可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 |
四.设计模式的优点
1.设计模式融合了众多专家的经验，并以一种标准的形式供广大开发人员所用，它提供了一套通用的设计词汇和一种通用的语言以方便开发人员之间沟通和交流，使得设计模式更加通熟易懂。
2.设计模式使人们可以更加简单、方便地复用成功的设计和体系结构，将以证实的技术表述成设计模式也会使新系统开发者更加容易理解其设计思路。
3.设计模式使得设计方案更加灵活，且易于修改。
4.设计模式的使用将提高软件系统的开发效率和软件质量，并在一定程度上节约设计成本。
5.设计模式有助于初学者更深入地理解面向对象思想，一方面可以帮助初学者更加方便地阅读和学习现有的类库与其他系统中的源代码，另一方面还可以提高软件的设计水平和代码质量。
五.面向对象设计原则
| 设计原则 | 定义 |
| 单一职责原则 (Single Responsibility Princile) |
一个对象应该只包含单一的职责，并且该职责被完整地封装在一个类中。 |
| 开闭原则 (Open Close Principle) |
软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。 |
| 里氏代换原则 (Liskov Substitution Principle) |
所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。 |
| 依赖倒转原则 (Dependence Inversion Principle) |
高层模块不应该依赖低层模块，它们都应该依赖抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。 |
| 接口隔离原则 (Interface Segregation Principle) |
客户端不应该依赖那些它不需要的接口。 |
| 迪米特法则 (Demeter Principle) |
每一个软件单位对其他单位都只有最少的知识，而且局限于那些于本单位密切相关的软件单位。 |
| 合成复用原则 (Composite Reuse Principle) |
优先使用对象组合，而不是通过继承来达到复用的目的。 |