设计模式Design Patterns与编程范式Programming Paradigms English
- 经典设计模式与编程范式等详解，结合实际场景，充分注释说明。
- 不同语言实现语言，包括
CJavaJavaScriptPythonGo等，体现不同语言特性。 - 不断补充和完善，打造设计模式与编程思想的资源库。
| 设计模式 | 说明 | C源码 | Java源码 | JS源码 | Python源码 | TypeScript源码 | Go源码 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 工厂模式（Factory Pattern） | 由工厂类提供统一的创建对象的方法。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern） | 是一个超级工厂，用来创建其他工厂方法。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 原型模式（Prototype Pattern） | 利用clone()复制已有对象的实例。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 建造者模式（Builder Pattern） | 利用多个简单对象逐步构建一个复杂对象，类似建造房子。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 单例模式（Singleton Pattern） | 保证创建的类只有一个实例，并提供一个访问该实例的全局节点。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 设计模式 | 说明 | C源码 | Java源码 | JS源码 | Python源码 | TypeScript源码 | Go源码 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 适配器模式（Adapter Pattern） | 为两个不兼容的接口提供专门兼容方案。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 桥接模式（Bridge Pattern） | 将类拆分为抽象和实现两个独立的层次结构进行解耦。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 组合模式（Composite Pattern） | 依据树形结构来组合对象，用不同组件来构建某个部分或整体对象。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 装饰器模式（Decorator Pattern） | 将对象放入到一个特殊封装的对象中，赋予其新的能力。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 外观模式（Facade Pattern） | 给现有的系统添加一个高层接口，隐藏子系统的复杂性。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 享元模式（Flyweight Pattern） | 通过共享多个对象的相同状态，让有限的内存容量载入更多对象。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 代理模式（Proxy Pattern） | 用一个类来代理另一个类或几个类的功能。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 过滤器模式（Filter Pattern） | 使用不同的标准条件来过滤一组对象，并通过逻辑运算的方式把各条件连接起来。 | C | Java | JavaScript | Python | TypeScript | Go |
| 原则 | 描述 | 示例代码 | 反例代码 |
|---|---|---|---|
| 1. 开闭原则 (Open Closed Principle, OCP) | 对扩展开放，对修改关闭。即在不修改现有代码的基础上，通过扩展来增加功能。 | 例子 | 反例 |
| 2. 单一职责原则 (Single Responsibility Principle, SRP) | 一个类应该只负责一个职责，尽量避免多重职责。 | 例子 | 反例 |
| 3. 依赖倒置原则 (Dependency Inversion Principle, DIP) | 高层模块不应依赖低层模块，二者应依赖于抽象。具体实现应依赖于抽象接口，而非直接依赖具体类。 | 例子 | 反例 |
| 4. 接口隔离原则 (Interface Segregation Principle, ISP) | 一个类对另一个类的依赖应建立在最小的接口上，避免不必要的接口依赖。强调高内聚低耦合。 | 例子 | 反例 |
| 5. 组合/聚合复用原则 (Composite/Aggregate Reuse Principle, CARP) | 在代码复用时，应优先考虑使用组合而非继承。大多数情况下，组合比继承更灵活。 | 例子 | 反例 |
| 6. 迪米特法则 (Law of Demeter, LoD) | 一个实体应尽量减少对其他实体的了解，降低系统模块间的耦合性。 | 例子 | 反例 |
| 7. 里氏代换原则 (Liskov Substitution Principle, LSP) | 子类可以替代父类出现，而不会影响程序的正确性。子类可以覆盖父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法。 | 例子 | 反例 |
| 编程范式 | 描述 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 面向过程编程 (Procedural Programming, PP) | 强调按步骤执行程序，关注程序流程和每个操作步骤，通常通过函数或过程来实现。 | 适用于小型项目或功能明确的任务，常见于脚本编程或系统工具开发。 |
| 面向对象编程 (Object-Oriented Programming, OOP) | 通过类和对象来组织程序，强调封装、继承、组合和多态性，关注“谁来做”而非“怎么做”。 | 适用于大型复杂项目，特别是需要良好的模块化和可扩展性时。 |
| 封装 (Encapsulation) | 将数据和操作数据的函数包装在一起，控制外部访问方式，保障数据安全。 | 用于保证数据的完整性和安全性，通常在复杂对象建模时使用。 |
| 继承 (Inheritance) | 通过父类与子类关系，子类继承父类的属性和方法，从而实现代码复用。 | 用于需要构建共享代码和功能层次结构的应用，如继承多个不同类型的动物类。 |
| 组合 (Composition) | 使用对象之间的组合关系而不是继承来重用功能。 | 适用于灵活的模块化设计，尤其当继承关系过于复杂时，组合可以提供更高的灵活性。 |
| 多态 (Polymorphism) | 允许使用相同的接口调用不同的对象，实现方法的动态绑定。 | 常用于处理多种类型对象的统一接口，特别是在事件处理和策略模式中。 |
| 函数式编程 (Functional Programming, FP) | 通过纯函数和不可变数据来描述程序，强调“做什么”，而非“怎么做”。 | 适用于需要高并发、高可维护性的场景，常见于数据处理和流处理系统。 |
| 面向切面编程 (Aspect-Oriented Programming, AOP) | 通过预编译和动态插入，在不修改核心业务代码的情况下，将代码挂载到指定位置。 | 适用于解耦关注点（如日志、事务管理等）的场景，通常用于企业级应用。 |
| 事件驱动编程 (Event-Driven Programming, EDP) | 程序的执行流程由事件驱动，通过监听和响应事件来触发操作。 | 常见于GUI开发、服务器端开发和实时应用程序（如WebSocket、UI响应等）。 |
| 响应式编程 (Reactive Programming, RP) | 以数据流和变化传播为核心，通过异步数据流实现响应式操作，自动响应数据变化。 | 用于处理实时数据流、UI更新和异步操作，常见于实时监控系统和流式数据处理应用。 |
| 设计思想 | 描述 | 应用场景 | 示例代码 |
|---|---|---|---|
| MVC (Model-View-Controller) | MVC是一种常见的设计模式，旨在将应用程序分为三个部分：模型（Model）处理数据、视图（View）展示用户界面、控制器（Controller）处理用户输入并更新模型和视图。 |
适用于需要分离表示层和业务逻辑的应用，例如Web开发、桌面应用等。通过分离关注点，提高系统的可维护性和可扩展性。 | 演示例子 |
| MVP (Model-View-Presenter) | MVP模式是MVC的变种，其中控制器（Controller）被替换为展示者（Presenter）。Presenter负责将数据从模型传递给视图，视图只负责显示内容，不直接与模型交互。 |
适用于需要更精细控制视图展示和与用户交互的应用，特别是当视图需要大量更新或变化时。 | 演示例子 |
| MVVM (Model-View-ViewModel) | MVVM是一种设计模式，它将视图与视图的状态和业务逻辑分开。通过引入视图模型（ViewModel），将视图的显示逻辑与业务逻辑分离，ViewModel负责为视图提供数据并响应用户操作。 |
适用于需要响应式数据绑定的应用，例如现代的前端开发框架（如Angular、Vue.js）和桌面应用程序（如WPF）。 | 演示例子 |
| DDD (Domain-Driven Design) | 领域驱动设计是一种软件设计方法，旨在通过将业务逻辑与实现细节分离，提高代码的可维护性和可扩展性。DDD将系统划分为多个层次，每个层次都有明确的职责和边界。 |
适用于复杂业务逻辑和高度演化的业务需求，适用于大型企业级应用，如金融系统、供应链管理、医疗管理等。 | 演示例子 |
| 特性/概念 | 目的 | 实现方式 | 适用场景 | 示例 |
|---|---|---|---|---|
| 设计模式 | 提供解决特定问题的最佳设计实践，让代码组织合理有序。 | 通过模板、类或接口定义具体实现 | 当面临常见的设计问题时 | 单例模式、工厂模式、观察者模式 |
| 分层架构 | 将应用程序划分为多个独立但相互协作的层次或模块，每一层负责不同的功能。 | 使用不同层次或模块来构建系统 | 在构建大型、复杂的系统时 | MVC、MVP、MVVM、DDD |
| 编程范式 | 定义了组织代码的基本方法和结构，反映了程序员思考问题的方式。 | 根据范式选择合适的编程风格和工具 | 根据项目需求和个人偏好选择 | 面向过程、面向对象、函数式 |
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