一、定義
軟件設計模式（Design pattern），又稱設計模式，是一套被反復使用、多數人知曉的、經過分類編目的、代碼設計經驗的總結。使用設計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性、程序的重用性。
二、基本要素
模式名稱、問題、目的、解決方案、效果、實例代碼和相關設計模式。
三、優點
設計模式融合了眾多專家的經驗，並以一種標准的形式供廣大開發人員所用，它提供了一套通用的設計詞匯和一種通用的語言以方便開發人員之間溝通和交流，使得設計方案更加通俗易懂。對於使用不同編程語言的開發和設計人員可以通過設計模式來交流系統設計方案，每一個模式都對應一個標准的解決方案，設計模式可以降低開發人員理解系統的復雜度。
設計模式使人們可以更加簡單方便地復用成功的設計和體系結構，將已證實的技術表述成設計模式也會使新系統開發者更加容易理解其設計思路。設計模式使得重用成功的設計更加容易，並避免那些導致不可重用的設計方案。
設計模式使得設計方案更加靈活，且易於修改。
設計模式的使用將提高軟件系統的開發效率和軟件質量，且在一定程度上節約設計成本。
設計模式有助於初學者更深入地理解面向對象思想，一方面可以幫助初學者更加方便地閱讀和學習現有類庫與其他系統中的源代碼，另一方面還可以提高軟件的設計水平和代碼質量。
四、六大原則
1、開閉原則（Open Close Principle）
開閉原則的意思是：對擴展開放，對修改關閉。在程序需要進行拓展的時候，不能去修改原有的代碼，實現一個熱插拔的效果。簡言之，是為了使程序的擴展性好，易於維護和升級。想要達到這樣的效果，我們需要使用接口和抽象類，后面的具體設計中我們會提到這點。
2、里氏代換原則（Liskov Substitution Principle）
里氏代換原則是面向對象設計的基本原則之一。 里氏代換原則中說，任何基類可以出現的地方，子類一定可以出現。LSP 是繼承復用的基石，只有當派生類可以替換掉基類，且軟件單位的功能不受到影響時，基類才能真正被復用，而派生類也能夠在基類的基礎上增加新的行為。里氏代換原則是對開閉原則的補充。實現開閉原則的關鍵步驟就是抽象化，而基類與子類的繼承關系就是抽象化的具體實現，所以里氏代換原則是對實現抽象化的具體步驟的規范。
3、依賴倒轉原則（Dependence Inversion Principle）
這個原則是開閉原則的基礎，具體內容：針對接口編程，依賴於抽象而不依賴於具體。
4、接口隔離原則（Interface Segregation Principle）
這個原則的意思是：使用多個隔離的接口，比使用單個接口要好。它還有另外一個意思是：降低類之間的耦合度。由此可見，其實設計模式就是從大型軟件架構出發、便於升級和維護的軟件設計思想，它強調降低依賴，降低耦合。
5、迪米特法則，又稱最少知道原則（Demeter Principle）
最少知道原則是指：一個實體應當盡量少地與其他實體之間發生相互作用，使得系統功能模塊相對獨立。
6、合成復用原則（Composite Reuse Principle）
合成復用原則是指：盡量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。
五、分類
（一）根據范圍
即模式主要是用於處理類之間關系還是處理對象之間的關系，可分為類模式和對象模式兩種： 類模式處理類和子類之間的關系，這些關系通過繼承建立，在編譯時刻就被確定下來，是屬於靜態的。 對象模式處理對象間的關系，這些關系在運行時刻變化，更具動態性。
（二）根據其目的（模式是用來做什么的）
根據設計模式的參考書 Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software（中文譯名：設計模式 - 可復用的面向對象軟件元素） 中所提到的，一共有 23 種設計模式。這些模式可以分為三大類：創建型模式（Creational Patterns）、結構型模式（Structural Patterns）、行為型模式（Behavioral Patterns）。其中創建型模式主要用於創建對象。 結構型模式主要用於處理類或對象的組合。 行為型模式主要用於描述對類或對象怎樣交互和怎樣分配職責。
GoF設計模式簡介
1.創建型模式
（1）工廠方法（Factory Method）模式：定義一個用於創建產品的接口，由子類決定生產什么產品。
工廠方法模式(Factory Method Pattern)又稱為工廠模式，也叫虛擬構造器(Virtual Constructor)模式或者多態工廠(Polymorphic Factory)模式，它屬於類創建型模式。工廠方法模式之所以又被稱為多態工廠模式，是因為所有的具體工廠類都具有同一抽象父類。在工廠方法模式中，工廠父類負責定義創建產品對象的公共接口，而工廠子類則負責生成具體的產品對象，這樣做的目的是將產品類的實例化操作延遲到工廠子類中完成，即通過工廠子類來確定究竟應該實例化哪一個具體產品類。在工廠方法模式中，核心的工廠類不再負責所有產品的創建，而是將具體創建工作交給子類去做。
工廠方法模式包含如下角色：
Product：抽象產品
ConcreteProduct：具體產品
Factory：抽象工廠
ConcreteFactory：具體工廠
（2）抽象工廠（AbstractFactory）模式：提供一個創建產品族的接口，其每個子類可以生產一系列相關的產品。
產品等級結構：產品等級結構即產品的繼承結構。
產品族：在抽象工廠模式中，產品族是指由同一個工廠生產的，位於不同產品等級結構中的一組產品。
當系統所提供的工廠所需生產的具體產品並不是一個簡單的對象，而是多個位於不同產品等級結構中屬於不同類型的具體產品時需要使用抽象工廠模式。
抽象工廠模式是所有形式的工廠模式中最為抽象和最具一般性的一種形態。
抽象工廠模式與工廠方法模式最大的區別在於，工廠方法模式針對的是一個產品等級結構，而抽象工廠模式則需要面對多個產品等級結構，一個工廠等級結構可以負責多個不同產品等級結構中的產品對象的創建 。
當一個工廠等級結構可以創建出分屬於不同產品等級結構的一個產品族中的所有對象時，抽象工廠模式比工廠方法模式更為簡單、有效率。
抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)：提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無須指定它們具體的類。抽象工廠模式又稱為Kit模式。
抽象工廠模式包含如下角色：
AbstractFactory：抽象工廠
ConcreteFactory：具體工廠
AbstractProduct：抽象產品
Product：具體產品
抽象工廠模式隔離了具體類的生成，使得客戶並不需要知道什么被創建。
應用抽象工廠模式可以實現高內聚低耦合的設計目的。
在以下情況下可以使用抽象工廠模式：
一個系統不應當依賴於產品類實例如何被創建、組合和表達的細節，這對於所有類型的工廠模式都是重要的。
系統中有多於一個的產品族，而每次只使用其中某一產品族。
屬於同一個產品族的產品將在一起使用，這一約束必須在系統的設計中體現出來。
系統提供一個產品類的庫，所有的產品以同樣的接口出現，從而使客戶端不依賴於具體實現。
（3）建造者（Builder）模式：將一個復雜對象分解成多個相對簡單的部分，然后根據不同需要分別創建它們，最后構建成該復雜對象。
（4）原型（Prototype）模式：將一個對象作為原型，通過對其進行復制而克隆出多個和原型類似的新實例。
（5）單例（Singleton）模式：某個類只能生成一個實例，該類提供了一個全局訪問點供外部獲取該實例，其拓展是有限多例模式。
結構型模式
1. 代理（Proxy）模式：為某對象提供一種代理以控制對該對象的訪問。即客戶端通過代理間接地訪問該對象，從而限制、增強或修改該對象的一些特性。
2. 適配器（Adapter）模式：將一個類的接口轉換成客戶希望的另外一個接口，使得原本由於接口不兼容而不能一起工作的那些類能一起工作。
3. 橋接（Bridge）模式：將抽象與實現分離，使它們可以獨立變化。它是用組合關系代替繼承關系來實現，從而降低了抽象和實現這兩個可變維度的耦合度。
4. 裝飾（Decorator）模式：動態的給對象增加一些職責，即增加其額外的功能。
5. 外觀（Facade）模式：為多個復雜的子系統提供一個一致的接口，使這些子系統更加容易被訪問。
6. 享元（Flyweight）模式：運用共享技術來有效地支持大量細粒度對象的復用。
7. 組合（Composite）模式：將對象組合成樹狀層次結構，使用戶對單個對象和組合對象具有一致的訪問性。
行為型模式
1. 模板方法（TemplateMethod）模式：定義一個操作中的算法骨架，而將算法的一些步驟延遲到子類中，使得子類可以不改變該算法結構的情況下重定義該算法的某些特定步驟。
2. 策略（Strategy）模式：定義了一系列算法，並將每個算法封裝起來，使它們可以相互替換，且算法的改變不會影響使用算法的客戶。
3. 命令（Command）模式：將一個請求封裝為一個對象，使發出請求的責任和執行請求的責任分割開。
4. 職責鏈（Chain of Responsibility）模式：把請求從鏈中的一個對象傳到下一個對象，直到請求被響應為止。通過這種方式去除對象之間的耦合。
5. 狀態（State）模式：允許一個對象在其內部狀態發生改變時改變其行為能力。
6. 觀察者（Observer）模式：多個對象間存在一對多關系，當一個對象發生改變時，把這種改變通知給其他多個對象，從而影響其他對象的行為。
7. 中介者（Mediator）模式：定義一個中介對象來簡化原有對象之間的交互關系，降低系統中對象間的耦合度，使原有對象之間不必相互了解。
8. 迭代器（Iterator）模式：提供一種方法來順序訪問聚合對象中的一系列數據，而不暴露聚合對象的內部表示。
9. 訪問者（Visitor）模式：在不改變集合元素的前提下，為一個集合中的每個元素提供多種訪問方式，即每個元素有多個訪問者對象訪問。
10. 備忘錄（Memento）模式：在不破壞封裝性的前提下，獲取並保存一個對象的內部狀態，以便以后恢復它。
11. 解釋器（Interpreter）模式：提供如何定義語言的文法，以及對語言句子的解釋方法，即解釋器。