23種常用設計模式的UML類圖

23種常用設計模式的UML類圖

    本文UML類圖參考《Head First 設計模式》（源碼）與《設計模式：可復用面向對象軟件的基礎》（源碼）兩書中介紹的設計模式與UML圖。

    整理常用設計模式的類圖，一方面是為了練習UML，另一方面可以重新思考設計模式。當然，整理完成后可以作為一份手冊供今后翻閱。

    繪圖工具：Visual Studio 2015

一、創建型

1. Factory Method（工廠方法）

   定義：定義了一個創建對象的接口，但由子類決定要實例化的類是哪一個。工廠方法讓類把實例化推遲到子類。

   類圖：

   

2. Abstract Factory（抽象工廠）

   定義：提供一個接口，用於創建相關或依賴對象的家族，而不需要明確指定具體類。

   類圖：

   

3. Builder（生成器模式）

   定義：將一個復雜對象的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。

   類圖：

   

4. Prototype（原型模式）

   定義：用原型實例指定創建對象的種類，並且通過拷貝這些原型創建新的對象。

   類圖：

   

5. Singleton（單件模式）

   定義：確保一個類只有一個實例，並提供全局訪問點。

   類圖：

   

   代碼：

   public class Singleton
{
    private volatile static Singleton uniqueInstance;
    private static object singletonData = new Object();
    private Singleton()
    { }
    public static Singleton GetInstance()
    {
        if (uniqueInstance == null)
        {
            lock (singletonData)
            {
                if (uniqueInstance == null)
                {
                    uniqueInstance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return uniqueInstance;
    }
}
   

二、結構性

1. Adapter（適配器模式（類、對象））
   定義：將一個類的接口轉換成客戶期望的另一個接口。適配器讓原本接口不兼容的類可以合作無間。

   類圖：

   

2. Bridge（橋連模式）

   定義：將抽象部分與它的實現部分分離，使它們都可以獨立地變化。
   

   類圖：

   

3. Composite（組合模式）

   定義：將對象組合成樹形結構以表示“部分-整體”的層次結構。Composite使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。
   

   類圖：

   

4. Decorator（裝飾模式）

   定義：動態地給一個對象添加一些額外的職責。就增加功能來說，Decorator模式相比生成子類更加靈活。
   

   類圖：

   

5. Facade（外觀模式）

   定義：為子系統中的一組接口提供一個一致的界面，Facade模式定義了一個高級接口，這個接口使得這一子系統更加容易使用。

   類圖：

   

6. Flyweight（享元模式）

   定義：運用共享技術有效地支持大量細粒度的對象。
   

   類圖：

   

7. Proxy（代理模式）

   定義：為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問。
   

   類圖：

   
   

三、行為型

1. Interpreter（解釋器模式）

   定義：給定一個語言，定義它的一種表示，並定義一個解釋器，這個解釋器使用該表示來解釋語言中的句子。
   

   類圖：

   

2. Template Method（模板方法）

   定義：定義一個操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。TemplateMethod使得子類可以不改變一個算法的結構即可重定義該算法的某些特定步驟。

   類圖：

   

3. Chain of Responsibility（職責鏈模式）

   定義：使多個對象都有機會處理請求，從而避免請求的發送者和接受者之間的耦合關系。將這些對象連成一條鏈，並沿着這條鏈傳遞該請求，直到有一個對象處理它為止。

   類圖：

   

4. Command（命令模式）

   定義：將一個請求封裝為一個對象，從而使你可用不同的請求對客戶進行參數化；對請求排隊或記錄請求日志，以及支持可撤銷的操作。
   

   類圖：

   

5. Iterator（迭代模式）

   定義：提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素，而又不需暴露該對象的內部表示。
   

   類圖：

   

6. Mediator（中介模式）

   定義：用一個中介對象來封裝一系列的對象交互。中介者使各對象不需要顯示地相互引用，從而使其耦合松散，而且可以獨立地改變它們之間的交互。
   

   類圖：

   

7. Memento（備忘錄模式）

   定義：在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，並在該對象之外保存這個狀態。這樣以后就可將該對象恢復到原先保存的狀態。
   

   類圖：

   

8. Observer（觀察者模式）

   定義：定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態發生變化時，所有依賴於它的對象都得到通知並被自動更新。
   

   類圖：

   

9. State（狀態模式）

   定義：允許一個對象在其內部狀態改變時改變它的行為。對象看起來似乎修改了它的類。
   

   類圖：

   

10. Strategy（策略模式）

    定義：定義一系列的算法，把它們一個個封裝起來，並且使它們可互相替換。本模式使得算法可獨立於使用它的客戶而變化。

    類圖：

    

11. Visitor（訪問者模式）

    定義：表示一個作用於某對象結構中的各元素的操作。它使你可以在不改變各元素的前提下定義作用於這些元素的新操作。

    類圖：

    

四、其他資料參考

1. 設計模式的UML圖 

2. 23種設計模式