设计模式

(英语 design pattern)是对面向对象设计中反复出现的问题的解决方案。这个术语是在1990年代由ErichGamma等人从建筑设计领域引入到计算机科学中来的。这个术语的含义目前还存有争议。算法不是设计模式，因为算法致力于解决问题而非设计问题。设计模式通常描述了一组相互紧密作用的类与对象。设计模式提供一种讨论软件设计的公共语言，使得熟练设计者的设计经验可以被初学者和其他设计者掌握。设计模式还为软件重构提供了目标。

随着软件开发社群对设计模式的兴趣日益增长，已经出版了一些相关的专著，定期召开相应的研讨会，而且Ward Cunningham为此发明了WikiWiki用来交流设计模式的经验。

建筑学

建筑师克里斯托佛·亚历山大在1970年代编制了一本汇集设计模式的书。但是这种设计模式的思想在建筑设计领域里的影响远没有后来在软件开发领域里传播的广泛。

历史

肯特·贝克和沃德·坎宁安在1987年利用克里斯托佛·亚历山大在建筑设计领域里的思想开发了设计模式并把此思想应用在Smalltalk中的图形用户接口的生成中。一年后Erich Gamma在他的苏黎世大学博士毕业论文中开始尝试把这种思想改写为适用于软件开发。于此同时JamesCoplien 在1989年至1991 年也在利用相同的思想致力于C++的开发，而后于1991年发表了他的著作Advanced C++ Idioms。就在这一年Erich Gamma 得到了博士学位，然后去了美国，在那与Richard Helm, Ralph Johnson ,John Vlissides 合作出版了DesignPatterns - Elements of Reusable Object-OrientedSoftware一书，在此书中共收录了23个设计模式。这四位作者在软件开发领域里也以他们的匿名著称Gang of Four(四人帮，简称GoF),并且是他们在此书中的协作导致了软件设计模式的突破。有时这个匿名GoF也会用于指代前面提到的那本书。

模式的格式

尽管名称和顺序在不同的资料中各有不同，描述模式的格式大致分为以下四个主要部分：

模式名称（PatternName）：每一个模式都有自己的名字，模式的名字使得我们可以讨论我们的设计。

问题（Problem）：在面向对象的系统设计过程中反复出现的特定场合，它导致我们采用某个模式。

解决方案（Solution）：上述问题的解决方案，其内容给出了设计的各个组成部分，它们之间的关系、职责划分和协作方式。

效果（Consequence）：采用该模式对软件系统其他部分的影响，比如对系统的扩充性、可移植性的影响。影响也包括负面的影响。

别名（AlsoKnown As）：一个模式可以有超过一个以上的名称。这些名称应该要在这一节註明。

动机（Motivation）：该模式应该利用在哪种情况下是本节提供的方案（包括问题与来龙去脉）的责任。

应用（Applicability）

软件设计模式

结构（Structure）：这部分常用类图与互动图阐述此模式。

参与者（Participants）：这部分提供一份本模式用到的类与物件清单，与它们在设计下扮演的脚色。