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创建型
单例模式
定义：Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.（确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。）
使用场景：
- 要求生成唯一序列号的环境；
- 在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个 Web 页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的；
- 创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问 IO 和数据库等资源；
- 需要定义大量的静态常量和静态方法（如工具类）的环境，可以采用单例模式（当然，也可以直接声明为 static 的方式）。
工厂模式
定义：Define an interface for creating an object, but let subclasses decide which class to instantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses. （定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。）
使用场景：jdbc 连接数据库，硬件访问，降低对象的产生和销毁
抽象工厂模式
定义：Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes.（为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无须指定它们的具体类。）
使用场景：
- 一个对象族（或是一组没有任何关系的对象）都有相同的约束。
- 涉及不同操作系统的时候，都可以考虑使用抽象工厂模式
建造者模式
定义：Separate the construction of a complex object from its representation so that the same construction process can create different representations.（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。）
使用场景：
- 相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时，可以采用建造者模式。
- 多个部件或零件，都可以装配到一个对象中，但是产生的运行结果又不相同时，则可以使用该模式。
- 产品类非常复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能，这个时候使用建造者模式非常合适。
建造者模式与工厂模式的不同：
建造者模式最主要的功能是基本方法的调用顺序安排，这些基本方法已经实现了， 顺序不同产生的对象也不同；
工厂方法则重点是创建，创建零件是它的主要职责，组装顺序则不是它关心的。
原型模式*
定义：Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance, and create new objects by copying this prototype.（用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。）
使用场景：
- 资源优化场景：类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。
- 性能和安全要求的场景：通过 new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。
- 一个对象多个修改者的场景：一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。
结构型
代理模式
定义：Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it. （为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。）
代理模式：
- 普通代理：在该模式下，调用者只知代理而不用知道真实的角色是谁，屏蔽了真实角色的变更 对高层模块的影响，真实的主题角色想怎么修改就怎么修改，对高层次的模块没有任何的影响，只要你实现了接口所对应的方法，该模式非常适合对扩展性要求较高的场合。
- 强制代理：强制代理的概念就是要从真实角色查找到代理角色，不允许直接访问真实角色。高层模块只要调用 getProxy 就可以访问真实角色的所有方法，它根本就不需要产生一个代理出来，代理的管理已经由真实角色自己完成。
- 动态代理：根据被代理的接口生成所有的方法，也就是说给定一个接口，动态代理会宣称“我已经实现该接口下的所有方法了”。
桥接模式
定义：Decouple an abstraction from its implementation so that the two can vary independently.（将抽象和实现解耦，使得两者可以独立地变化。）
使用场景：
- 不希望或不适用使用继承的场景
- 接口或抽象类不稳定的场景
- 重用性要求较高的场景
装饰者模式
定义：Attach additional responsibilities to an object dynamically keeping the same interface.Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionality.（动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰模式相比生成子类更为灵活。）
使用场景：
- 需要扩展一个类的功能，或给一个类增加附加功能。
- 需要动态地给一个对象增加功能，这些功能可以再动态地撤销。
- 需要为一批的兄弟类进行改装或加装功能，当然是首选装饰模式。
适配器模式
定义：Convert the interface of a class into another interface clients expect.Adapter lets classes work together that couldn't otherwise because of incompatible interfaces.（将一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口，从而使原本因接口不匹配而无法在一起工作的两个类能够在一起工作。）
门面模式*
定义：Provide a unified interface to a set of interfaces in a subsystem.Facade defines a higher-level interface that makes the subsystem easier to use.（要求一个子系统的外部与其内部的通信必须通过一个统一的对象进行。门面模式提供一个高层次的接口，使得子系统更易于使用。）
使用场景：
- 为一个复杂的模块或子系统提供一个供外界访问的接口
- 子系统相对独立——外界对子系统的访问只要黑箱操作即可
- 预防低水平人员带来的风险扩散
注意：
- 一个子系统可以有多个门面
- 门面不参与子系统内的业务逻辑
组合模式*
定义：Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies.Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly.（将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。）
使用场景：
- 维护和展示部分-整体关系的场景，如树形菜单、文件和文件夹管理。
- 从一个整体中能够独立出部分模块或功能的场景。
注意：只要是树形结构，就考虑使用组合模式。
享元模式*
定义：Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently. （使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。）
对象的信息分为两个部分：内部状态（intrinsic）与外部状态（extrinsic）。
- 内部状态：内部状态是对象可共享出来的信息，存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改 变。
- 外部状态：外部状态是对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可以共享的状态。
行为型
观察者模式
定义：Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state,all its dependents are notified and updated automatically. （定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。）
使用场景：
- 关联行为场景。需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是“组合”关系。
- 事件多级触发场景。
- 跨系统的消息交换场景，如消息队列的处理机制。
注意：
- 广播链的问题：在一个观察者模式中最多出现一个对象既是观察者也是被观察者，也就是说消息最多转发一次（传递两次）。
- 异步处理问题：观察者比较多，而且处理时间比较长，采用异步处理来考虑线程安全和队列的问 题。
模板模式
定义：Define the skeleton of an algorithm in an operation,deferring some steps to subclasses.Template Method lets subclasses redefine certain steps of an algorithm without changing the algorithm's structure.（定义一个操作中的算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。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。）
使用场景：
- 多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时。
- 重要、复杂的算法，可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能则由各个子类实现。
- 重构时，模板方法模式是一个经常使用的模式，把相同的代码抽取到父类中，然 后通过钩子函数（见“模板方法模式的扩展”）约束其行为。
策略模式
定义：Define a family of algorithms, encapsulate each one, and make them interchangeable.（定义一组算法，将每个算法都封装起来，并且使它们之间可以互换。）
使用场景：
- 多个类只有在算法或行为上稍有不同的场景。
- 算法需要自由切换的场景。
- 需要屏蔽算法规则的场景。
注意事项：具体策略数量超过 4 个，则需要考虑使用混合模式
职责链模式
定义：Avoid coupling the sender of a request to its receiver by giving more than one object a chance to handle the request.Chain the receiving objects and pass the request along the chain until an object handles it.（使多个对象都有机会处理请求，从而避免了请求的发送者和接受者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链， 并沿着这条链传递该请求，直到有对象处理它为止。）
注意事项：链中节点数量需要控制，避免出现超长链的情况，一般的做法是在 Handler 中设置一个最大节点数量，在 setNext 方法中判断是否已经是超过其阈值，超过则不允许该链建立，避免无意识地破坏系统性能。
迭代器模式
定义：Provide a way to access the elements of an aggregate object sequentially without exposing its underlying representation.（它提供一种方法访问一个容器对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。）
状态模式
定义：Allow an object to alter its behavior when its internal state changes.The object will appear to change its class.（当一个对象内在状态改变时允许其改变行为，这个对象看起来像改变了其类。）
使用场景：
- 行为随状态改变而改变的场景：这也是状态模式的根本出发点，例如权限设计，人员的状态不同即使执行相同的行 为结果也会不同，在这种情况下需要考虑使用状态模式。
- 条件、分支判断语句的替代者
注意：状态模式适用于当某个对象在它的状态发生改变时，它的行为也随着发生比较大的变化，也就是说在行为受状态约束的情况下可以使用状态模式，而且使用时对象的状态最好不要超过 5 个。
访问者模式*
定义：Represent an operation to be performed on the elements of an object structure. Visitor lets you define a new operation without changing the classes of the elements on which it operates. （封装一些作用于某种数据结构中的各元素的操作，它可以在不改变数据结构的前提下定义作用于这些元素的新的操作。）
使用场景：
- 一个对象结构包含很多类对象，它们有不同的接口，而你想对这些对象实施一些依赖于其具体类的操作，也就说是用迭代器模式已经不能胜任的情景。
- 需要对一个对象结构中的对象进行很多不同并且不相关的操作，而你想避免让这 些操作“污染”这些对象的类。
备忘录模式*
定义：Without violating encapsulation,capture and externalize an object's internal state so that the object can be restored to this state later.（在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。）
使用场景：
- 需要保存和恢复数据的相关状态场景。
- 提供一个可回滚（rollback）的操作。
- 需要监控的副本场景中。
- 数据库连接的事务管理就是用的备忘录模式。
注意：
- 备忘录的生命期
- 备忘录的性能：不要在频繁建立备份的场景中使用备忘录模式（比如一个 for 循环中）。
命令模式*
定义：Encapsulate a request as an object,thereby letting you parameterize clients with different requests,queue or log requests, and support undoable operations. （将一个请求封装成一个对象，从而让你使用不同的请求把客户端参数化，对请求排队或者记录请求日志，可以提供命令的撤销和恢复功能。）
使用场景：认为是命令的地方就可以采用命令模式，例如，在 GUI 开发中，一个按钮的点击是一个命令，可以采用命令模式；模拟 DOS 命令的时候，当然也要采用命令模式；触发－反馈机制的处理等。
解释器模式*
定义：Given a language, define a representation for its grammar along with an interpreter that uses the representation to interpret sentences in the language. （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，该解释器使用该表示来解释语言中的句子。）
使用场景：
- 重复发生的问题可以使用解释器模式
- 一个简单语法需要解释的场景
注意：尽量不要在重要的模块中使用解释器模式，否则维护会是一个很大的问题。在项目中可以使用 shell、JRuby、Groovy 等脚本语言来代替解释器模式，弥补 Java 编译型语言的不足。
中介者模式*
定义：Define an object that encapsulates how a set of objects interact.Mediator promotes loose coupling by keeping objects from referring to each other explicitly,and it lets you vary their interaction independently.（用一个中介对象封装一系列的对象交互，中介者使各对象不需要显示地相互作用，从而使其耦合松散， 而且可以独立地改变它们之间的交互。）
使用场景：中介者模式适用于多个对象之间紧密耦合的情况，紧密耦合的标准是：在类图中出现了蜘蛛网状结构，即每个类都与其他的类有直接的联系。
设计原则
- 单一职责原则（Single Responsibility Principle）
- 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）
- 子类必须完全实现父类的方法；
- 子类可以有自己的个性
- 覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大
- 覆写或实现父类的方法时输出结果可以被缩小
定义：Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.（（所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。）
通俗点讲，只要父类能出现的地方子类就可以出现，而且替换为子类也不会产生任何错误或异常，使用者可能根本就不需要知道是父类还是子类。但是，反过来就不行了，有子类出现的地方，父类未必就能适应。
四层含义
- 依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle）
- 高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖其抽象
- 抽象不应该依赖细节（实现类）
- 细节应该依赖抽象
定义：
- 开闭原则（Open Closed Principle）
定义：软件实体应该对扩展开放，对修改关闭，其含义是说一个软件实体应该通过扩展来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化。