每位开发者都应了解的5种编程模式

Source: Dev.to

Introduction

随着软件系统规模和复杂度的增长，代码的组织方式与代码的功能同等重要。这正是编程模式发挥作用的地方。

编程模式是针对软件设计中常见问题的成熟、可复用的解决方案。它们帮助你编写更简洁、更易维护、更具可扩展性的代码——无论使用何种语言或框架。

在本文中，我们将介绍每位开发者都应了解的五大核心编程模式，并提供实际案例和背后的思维模型。

单例模式

它是什么

单例模式确保 整个应用程序中只有一个类的实例 存在，并提供对该实例的全局访问点。

何时使用

• 数据库连接
• 应用程序配置
• 日志服务
• 缓存机制

为什么重要

创建多个某些对象的实例可能导致：

• 状态不一致
• 资源耗尽
• 同步问题

单例通过强制使用单一共享实例来防止这些问题。

核心理念

“应该只有唯一的真相来源。”

工厂模式

它是什么

工厂模式提供了一个创建对象的接口，而不向客户端暴露对象创建的细节。

何时使用

• 当对象创建过程复杂时
• 当在运行时才知道确切的对象类型时
• 当你想将对象创建与使用解耦时

为什么重要

硬编码对象创建会导致：

• 紧耦合
• 可扩展性差
• 代码脆弱

工厂集中对象创建，使你的代码更易于扩展。

核心思想

“在不知道确切类的情况下创建对象。”

观察者模式

什么是观察者模式

观察者模式允许一个对象（主题）在其状态改变时通知多个依赖对象（观察者）。

何时使用

• 事件驱动系统
• UI 框架
• 状态管理库
• 通知系统

为什么重要

它实现了：

• 松耦合
• 响应式行为
• 清晰的关注点分离

现代框架如 React、Vue 和 Redux 在很大程度上依赖观察者式概念。

核心思想

“一件事改变时，其他事自动响应。”

策略模式

什么是它

策略模式允许你定义一组 算法族，将每个算法封装起来，并在运行时使它们可以互换。

何时使用

• 有多种方式执行同一操作
• 想避免大量的条件语句
• 需要支持将来的行为更改

为什么重要

如果不使用策略模式，代码往往会出现：

• 大量的 if/else 块
• 可读性差
• 难以维护

策略模式倡导开放‑封闭原则：对扩展开放，对修改封闭。

核心思想

“在不改变对象本身的情况下改变行为。”

MVC（模型-视图-控制器）模式

什么是它

MVC 将应用程序划分为三个组件：

• 模型 – 业务逻辑和数据
• 视图 – 用户界面
• 控制器 – 处理输入并在模型和视图之间进行协调

何时使用

• Web 应用程序
• 桌面应用程序
• 后端 API

为什么重要

MVC 强制关注点分离，使得应用程序：

• 更易维护
• 更易测试
• 更易扩展

像 Django、Laravel、Spring 和 ASP.NET 等框架都是基于 MVC 原则构建的。

核心理念

“分离逻辑、表现和控制。”

最后思考

编程模式 不是规则——它们是工具。了解它们可以帮助你：

• 更快地识别问题
• 与其他开发者清晰地交流想法
• 编写专业级的软件

你不需要记住每一种模式，但 掌握这五种模式将显著提升你作为开发者的设计思维。

如果你想从写出 能运行 的代码，成长为写出 持久 的代码，就从这里开始。