前言
最近在看源码过程中，发现一些非常精巧的设计，总感觉使用了某种设计模式，但是又无法对号入座。因此决定开启一天一个设计模式专题。本文主要对23种设计模式以及UML类图做简单介绍(UML类图主要为了更好描述、解释设计模式)，单个模式的详细介绍会单独开篇说明。
设计模式概述
软件设计模式（Software Design Pattern），简称设计模式，是一套被反复验证、业界公认的、软件设计经验总结。它描述了软件设计过程中的一些频繁遇到的共性问题，以及问题的解决方案。也就是说，它为解决某些共性问题提供了一系列可用解决方案，是软件设计中多数人的经验总结，具备一定通用性。其目的是为了提高软件设计过程中代码的复用性、可读性与稳定性。我们现在说的设计模式也即GoF（Gang of Four,四人帮）所提出的23种设计模式，按照目的可以分为创建型、结构型、行为型。
创建型:用于描述如何创建对象，主要特点是将对象的创建与使用分离，包括单例、原型、工厂方法、抽象工厂、建造者模式共5种。
结构型:用于描述如何将类或对象按某种方式构成更大的结构，主要包括代理、适配器、桥接、装饰、外观、享元、组合模式，共7种。
行为型：用于描述类或对象之间如何相互协作共同完成单个对象都无法单独完成的任务，以及职责分配，主要包括模板方法、策略、命令、职责链、状态、观察者、中介者、迭代器、访问者、备忘录、解释器模式，共11种。
如果按照作用范围划分，可以分为类模式、对象模式两种。
类模式：用于处理类与子类之间的关系，这种静态关系通过继承来建立，在编译时便已确定。主要包括**工厂方法、（类）适配器、模板方法、解释器模式。
对象模式：用于处理对象之间的关系，这些关系可以通过组合或聚合来实现，在运行时刻是可以变化的，更具动态性。23种模式中，除了上面4种模式以外，其他均属于对象模式。
下面，对23种设计模式按照创建型、结构型、行为型进行分类简介。首先是创建型
单例（Singleton）模式：某个类只能生成一个实例，该类提供了一个全局访问点供外部获取该实例，其拓展是有限多例模式。单例模式比较常见，我们通常说的单例对象就是单例模式的具体应用。
原型（Prototype）模式：将一个对象作为原型，通过对其进行复制而克隆出多个和原型类似的新实例。
工厂方法（Factory Method）模式：定义一个用于创建产品的接口，由子类决定生产什么产品。
抽象工厂（AbstractFactory）模式：提供一个创建产品族的接口，其每个子类可以生产一系列相关的产品。
建造者（Builder）模式：将一个复杂对象分解成多个相对简单的部分，然后根据不同需要分别创建它们，最后构建成该复杂对象。
结构型：
代理（Proxy）模式：为某对象提供一种代理以控制对该对象的访问。即客户端通过代理间接地访问该对象，从而限制、增强或修改该对象的一些特性。
适配器（Adapter）模式：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。
桥接（Bridge）模式：将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。
装饰（Decorator）模式：动态的给对象增加一些职责，即增加其额外的功能。
外观（Facade）模式：为多个复杂的子系统提供一个一致的接口，使这些子系统更加容易被访问。
享元（Flyweight）模式：运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。
组合（Composite）模式：将对象组合成树状层次结构，使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性。
行为型：
模板方法（TemplateMethod）模式：定义一个操作中的算法骨架，而将算法的一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变该算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。
策略（Strategy）模式：定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，且算法的改变不会影响使用算法的客户。
命令（Command）模式：将一个请求封装为一个对象，使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。
职责链（Chain of Responsibility）模式：把请求从链中的一个对象传到下一个对象，直到请求被响应为止。通过这种方式去除对象之间的耦合。
状态（State）模式：允许一个对象在其内部状态发生改变时改变其行为能力。
观察者（Observer）模式：多个对象间存在一对多关系，当一个对象发生改变时，把这种改变通知给其他多个对象，从而影响其他对象的行为。
中介者（Mediator）模式：定义一个中介对象来简化原有对象之间的交互关系，降低系统中对象间的耦合度，使原有对象之间不必相互了解。
迭代器（Iterator）模式：提供一种方法来顺序访问聚合对象中的一系列数据，而不暴露聚合对象的内部表示。
访问者（Visitor）模式：在不改变集合元素的前提下，为一个集合中的每个元素提供多种访问方式，即每个元素有多个访问者对象访问。
备忘录（Memento）模式：在不破坏封装性的前提下，获取并保存一个对象的内部状态，以便以后恢复它。
解释器（Interpreter）模式：提供如何定义语言的文法，以及对语言句子的解释方法，即解释器。
设计模式部分内容暂时就介绍到这里。
UML类图概述
UML（Unified Modeling Language，统一建模语言）是用来设计软件的可视化建模语言，是一种为面向对象系统的产品进行说明、可视化和编制文档的标准语言，独立于具体的程序设计语言。UML2.0一共有13种图，分别是类图、对象图、构件图、部署图、活动图、状态图、用例图、时序图、协作图 9 种，以及2.0新增的包图、组合结构图、时间图、交互概览图共13种。其中类图用于描述软件系统中各个类之间的静态关系，用于表示类、接口以及他们之间的关系，用于系统设计阶段。类图中主要包含类和接口两种核心组件，其中接口是一种特殊的类，具备类的结构，但是不能被直接实例化。在类图中，用于描述一个类或者接口的核心元素包括名称、属性、操作。
# 名称，通常是一个字符串
名称通常是一个字符串，比较简单。
# 属性：即类的成员变量，举个例子：+name:String 表示公共属性name。格式如下；
[可见性]属性名:类型[=默认值]
# 操作：类的任意一个实例对象都可以使用的行为，是类的成员方法，举个例子：+method():void,表示void公共方法method。格式如下：
[可见性]名称(参数列表)[:返回类型]
类图中，类和接口之间的关系主要有依赖、关联(聚合、组合)、泛化、实现几种。下面来依次介绍
依赖关系
依赖（Dependency）关系是一种使用关系，它是对象之间耦合度最弱的一种关联方式，是临时性的关联。在代码中，某个类的方法通过局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用来访问另一个类（被依赖类）中的某些方法来完成一些功能。UML 类图中，依赖关系使用带箭头的虚线来表示，箭头从使用类指向被使用的类，如下所示：
关联关系
关联（Association）关系是对象之间的一种引用关系，用于表示一类对象与另一类对象之间的联系，如老师和学生、师傅和徒弟、丈夫和妻子等。关联关系是类与类之间最常用的一种关系，分为一般关联关系、聚合关系和组合关系。先来看一般关联关系，关联可以是双向的或者单向的。在 UML 类图中，双向的关联可以用带两个箭头或者没有箭头的实线来表示，单向的关联用带一个箭头的实线来表示，箭头从使用类指向被关联的类。也可以在关联线的两端标注角色名，代表两种不同的角色，如下所示：
聚合（Aggregation）
聚合关系是关联关系的一种，表示整体和部分之间一种较强的关联关系(has-a 的关系)。聚合关系也是通过成员对象来实现的，其中成员对象是整体对象的一部分，但是成员对象可以脱离整体对象而独立存在。例如，学校与老师的关系，学校包含老师，但如果学校停办了，老师依然存在。UML 类图中，聚合关系用带空心菱形的实线来表示，菱形指向整体。如下所示：
组合(Composition)
组合（Composition）也是关联关系的一种，同样也表示类之间的整体与部分的关系，但它所表示的关联关系比聚合更强(contains-a 关系)。在组合关系中，整体对象可以控制部分对象的生命周期，一旦整体对象不存在，部分对象也将不存在，部分对象不能脱离整体对象而存在。 UML 类图中，组合关系用带实心菱形的实线来表示，菱形指向整体。如下所示：
泛化关系
泛化（Generalization）关系是对象之间耦合度最高的一种关系，表示父类与子类之间的继承关系(is-a 的关系)。UML 类图中，泛化关系用带空心三角箭头的实线来表示，箭头从子类指向父类。在代码实现时，使用面向对象的继承机制来实现泛化关系。如下所示：
实现（Realization）
实现(Realization)关系是接口与实现类之间的关系。这种关系中，类实现了接口，类实现了接口中所声明的所有抽象操作。 UML 类图中，实现关系使用带空心三角箭头的虚线来表示，箭头从实现类指向接口。
关于设计模式和UML类图的简介就暂时到这里，欢迎指正。
