设计模式

23 种经典设计模式的多语言实现参考，基于 GoF《设计模式：可复用面向对象软件的基础》

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目录

• 设计模式
  • 目录
  • 简介
  • 模式分类
    • 创建型模式
    • 结构型模式
    • 行为型模式
  • 语言支持
  • 目录结构
  • 如何使用
  • 贡献指南
  • 参考资料
  • 许可证

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简介

设计模式是软件开发中针对常见问题的通用、可复用解决方案。它们不是可以直接转化为代码的成品，而是描述如何解决特定上下文中反复出现问题的模板。

本仓库收录了 GoF（Gang of Four）提出的全部 23 种设计模式，并提供多种编程语言的实现示例，帮助开发者理解每种模式的核心思想与适用场景。

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模式分类

创建型模式

关注对象的创建机制，将对象的创建与使用解耦。

#	模式	说明	详情
01	单例模式 Singleton	确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点	查看
02	工厂方法模式 Factory Method	定义创建对象的接口，由子类决定实例化哪个类	查看
03	抽象工厂模式 Abstract Factory	提供创建一系列相关对象的接口，无需指定具体类	查看
04	建造者模式 Builder	将复杂对象的构建与表示分离，同样的构建过程可创建不同表示	查看
05	原型模式 Prototype	通过复制现有对象来创建新对象，而非重新实例化	查看

结构型模式

关注类与对象的组合方式，形成更大的结构。

#	模式	说明	详情
06	适配器模式 Adapter	将一个类的接口转换为客户端期望的另一个接口	查看
07	桥接模式 Bridge	将抽象部分与实现部分分离，使二者可独立变化	查看
08	组合模式 Composite	将对象组合成树形结构，以表示"部分-整体"层次结构	查看
09	装饰器模式 Decorator	动态地为对象添加新功能，比继承更灵活	查看
10	外观模式 Facade	为子系统提供一个统一的高层接口	查看
11	享元模式 Flyweight	通过共享大量细粒度对象来节省内存	查看
12	代理模式 Proxy	为另一个对象提供代理或占位符，以控制对其的访问	查看

行为型模式

关注对象之间的职责分配与通信方式。

#	模式	说明	详情
13	职责链模式 Chain of Responsibility	将请求沿处理者链传递，直到某个处理者处理它	查看
14	命令模式 Command	将请求封装为对象，支持撤销、队列、日志等操作	查看
15	迭代器模式 Iterator	提供顺序访问集合元素的方法，无需暴露内部结构	查看
16	中介者模式 Mediator	用中介对象封装一系列对象的交互，降低耦合	查看
17	备忘录模式 Memento	捕获并外部化对象的内部状态，以便后续恢复	查看
18	观察者模式 Observer	定义对象间一对多的依赖，状态变化时自动通知所有依赖者	查看
19	状态模式 State	允许对象在内部状态改变时改变其行为	查看
20	策略模式 Strategy	定义一系列算法，将其封装并可相互替换	查看
21	模板方法模式 Template Method	在父类中定义算法骨架，子类覆盖特定步骤	查看
22	访问者模式 Visitor	在不改变元素类的前提下，为其添加新操作	查看
23	解释器模式 Interpreter	为语言定义文法，并提供解释器解释该语言中的句子	查看

语言支持

语言	状态	说明
Go	✅ 已实现	每个模式位于对应目录的 go/ 子目录下
Python	📅 计划中	-
Java	📅 计划中	-
TypeScript	📅 计划中	-
Rust	📅 计划中	-

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目录结构

每个模式以模式为第一层、语言为第二层组织，便于横向对比不同语言的实现：

design-pattern/
├── README.md
├── LICENSE
├── cmd/                             # 脚手架工具
│   ├── go.mod
│   └── designctl.go                 # 自动生成模式目录和文件骨架
│
├── creational/                      # 创建型模式
│   ├── README.md
│   ├── singleton/
│   │   ├── README.md
│   │   └── go/
│   ├── factory_method/
│   │   ├── README.md
│   │   └── go/
│   ├── abstract_factory/
│   │   ├── README.md
│   │   └── go/
│   ├── builder/
│   │   ├── README.md
│   │   └── go/
│   └── prototype/
│       ├── README.md
│       └── go/
│
├── structural/                      # 结构型模式
│   ├── README.md
│   └── [adapter/bridge/composite/decorator/facade/flyweight/proxy]/
│       ├── README.md
│       └── go/
│
└── behavioral/                      # 行为型模式
    ├── README.md
    └── [chain_of_responsibility/command/interpreter/iterator/
        mediator/memento/observer/state/strategy/template_method/visitor]/
        ├── README.md
        └── go/

每个模式目录下包含：

• README.md：模式说明、适用场景、结构图、优缺点
• go/：Go 语言实现（独立 Go module）

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如何使用

每个模式的 Go 实现是独立的 Go module，进入对应目录运行：

# 以单例模式为例
cd creational/singleton/go
go test ./...

批量运行所有 Go 测试：

find . -name 'go.mod' -not -path './cmd/*' | while read mod; do
  dir=$(dirname "$mod")
  echo "==> $dir"
  (cd "$dir" && go test ./...)
done

使用脚手架工具为新模式生成目录和文件骨架：

cd cmd
go run designctl.go

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贡献指南

欢迎贡献新的语言实现或改进现有代码！

1. Fork 本仓库
2. 创建功能分支：git checkout -b feat/add-rust-singleton
3. 在对应模式目录下新建语言子目录，添加实现和测试
4. 确保代码通过测试
5. 提交 PR，描述你的改动

实现规范：

• 代码需包含完整的单元测试
• 遵循对应语言的惯用写法（idiomatic code）
• 避免引入不必要的外部依赖

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参考资料

• 📖 《设计模式：可复用面向对象软件的基础》—— GoF（Erich Gamma 等）
• 📖 《Head First 设计模式》—— Freeman & Robson
• 🌐 Refactoring.Guru 设计模式

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许可证

MIT