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设计模式

面向对象设计模式(Object-Oriented Design Patterns)是解决软件设计中常见问题的可重用方案,它们基于面向对象编程(OOP)的核心思想(如封装、继承、多态),提供了一套经过验证的最佳实践。设计模式不是具体的代码,而是描述如何组织代码结构的模板,帮助开发者构建灵活、可维护和可扩展的软件系统。

本章节的后续内容讲解的是传统OOP的设计模式,提供了设计模式在两种语言中的示例代码模板,若要参考在Godot游戏编程中运用这些模式的方式,请直接参见 游戏编程模式 章节


核心概念

  1. 模式的目标:

    • 提高代码复用性,避免重复造轮子。

    • 解耦系统组件,增强灵活性和可维护性。

    • 提供清晰的代码结构,便于团队协作。

  2. 四大要素:

    • 模式名称(如工厂模式、观察者模式)便于交流。

    • 问题描述模式的适用场景。

    • 解决方案描述模式的设计与实现。

    • 效果分析模式的优缺点(如性能、复杂度)。


经典分类(GoF 23种设计模式)

《设计模式:可复用面向对象软件的基础》(GoF, 1994)将模式分为三类:

1. 创建型模式(怎么造对象)

处理对象创建机制,解耦对象的实例化过程。

2. 结构型模式(对象之间怎么组合)

关注类和对象的组合方式,形成更大的结构。

3. 行为型模式(对象之间怎么说话)

定义对象间的交互和职责分配。