Абстрактная фабрика (Abstract Factory)

Цель: Создание интерфейса, для создания множества взаимосвязанных или взаимозависимых объектов, без жёсткой привязке к конкретным классам.

Для чего используется: Для создания множеств взаимосвязанных объектов.

Пример использования:

• система не должна зависеть от метода создания, компоновки и представления входящих в неё объектов;
• входящие взаимосвязанные объекты должны использоваться вместе;
• система должна конфигурироваться одним из множеств объектов, из которых она состоит;
• нам необходимо предоставить множество объектов, раскрывая только их интерфейсы но не реализацию.

Фабрика (Factory Method)

Цель: Создание интерфейса, который создаёт объект. При этом, выбор того, экземпляр какого класса создавать остаётся за классами, которые имплементируют данный интерфейс.

Для чего используется: Для делигирования создания экземпляров, другому классу.

Пример использования:

• заранее неизвестно, экземпляры, какого класса нужно будет создавать;
• класс спроектирован таким образом, что создаваемые им объекты имеют свойства определённого класса.

Строитель (Builder)

Цель: Отделить конструирование сложного объекта от его представления таким образом, чтобы в результате одного и того же конструирования мы могли получить разные представления.

Для чего используется: Для создания различных объектов из одного набора данных.

Пример использования:

• порядок создания сложного объекта не должен зависеть от того, из каких частей состоит объект и того, как эти объекты взаимосвязаны;
• процесс констрирования объекта должен предоставлять различные представления, которые мы конструируем.

Прототип (Protoctype)

Цель: Определить вид создаваемых объектов с помощью экземпляра - прототипа и создавать новые объекты, копирую этот прототип.

Для чего используется: Для создания копий заданого объекта.

Пример использования:

• классы экземпляры которых необходимо создавать определяются во время выполнения программы;
• для избежания построения иерархии классов, фабрик или пералельных иерархий классов;
• экземпляры класса могут находится в одном из немногих возможных состояний.

Одиночка (Singleton)

Цель: Гарантировать, что у класса будет только один единственный экземпляр и к нему будет представлена глобальная точка доступа.

Для чего используется: Для создания единственного экземпляра определенного класса.

Пример использования:

• необходим только один экземпляр конкретного класса, который дуступен для всех клиентов;
• единственный экземпляр должен наследоваться путем порождения подклассов, при этом, клиенты имеют возможность работать с классом-наследником без модификации своего кода.

Адаптер (Adapter)

Цель: Преобразование интерфейса одного класса в интерфейс того класса, класса, который необходим клиенту

Для чего используется: Для обеспечения совместной работы классов, интерфейсы которых не совместимы.

Пример использования:

• интерфейс класса, который мы хотим использовать не соответствует нашим потребностям;
• необходим класс, который должен взаимодействовать с классами, которые ему неизвестны или не связаны с ним;
• необходимо использовать несколько существующих подклассов, но нецелесообразно использовать методы их классов создавая их новые подклассы.

Мост (Bridge)

Цель: Отделить абстракцию от её реализации таким образом, чтобы мы могли изменять независимо друг от друга и то и другое.

Для чего используется: Для получения преимуществ наследования без потери гибкости.

Пример использования:

• предотвращение жесткой привязки абстракции к реализации (например, реализацию необходимо выбрать во время выполнения программы);
• в будущем мы хотим расширять с помощью подклассов и реализацию и абстракцию;
• если изменения в реализации не должны отражаться на клиентских абстракций;
• для разделения одной реализации между несколькими объектами и не показывать это клиенту.

Компоновщик (Composite)

Цель: Скомпонировать объекты в структуры по типу "дерева", позволяя клиентам единообразно трактовать отдельные и составные объекты.

Для чего используется: Для группировки мелких компонентов в более крупные, которые, в свою очередь, могут стать основой для более крупных структур.

Пример использования:

• для представления иерархии "часть-целое";
• мы хотим, чтобы клиенты одним способом трактовали как отдельные, так и составные объекты.

Декоратор (Decorator)

Цель: Динамическое добавление новых обязанностей объекту.

Для чего используется: В качестве альтернативы порождению подклассов для рассширения функциональности.

Пример использования:

• динамическое и понятное клиентам добавление обязаностей объектам;
• реализация обязанностей, которые могут быть сняты с объекта;
• рассширение класса путем порождения подклассов невозможно по каким-либо причинам.

Фасад (Facade)

Цель: Предоставить унифицированный интерфейс вместо нескольких интерфейсов системы.

Для чего используется: Используется для определения интерфейса высокого уровня, который упрощает использование подсистемы.

Пример использования:

• изолирование клиентов от компонентов подсистемы, упрощая работу с ней;
• необходимость ослабления связанности подсистемы с клиентами.

Приспособленец (Flyweight)

Цель: Поддержка множества мелких объектов

Для чего используется: Использует разделение для того, чтобы поддерживать много мелких объектов.

Пример использования:

• когда используется большое количество объектов;
• большую часть состояния объектов можно вынести наружу;
• приложение не зависит от идентичности объекта.

Прокси (Proxy)

Цель: Для замещения другого объекта и контроля доступа к нему.

Для чего используется: Для обеспечения контроля доступа к определенному объекту.

Пример использования:

• когда есть необходимость ссылаться на объект способом отличным от обычного указателя;
• локальный представитель вместо объекта в другом адресном пространстве (удаленное замещение);
• создание "тяжёлых объектов" при необходимости (виртуальное замещение);
• контроль доступа к указаному объекту (защещённое замещение);
• замена обычного указателя: подсчет числа ссылок, установка блокировки и т.д. ("умная ссылка").

Цепочка ответственности (Chain Of Responsibility)

Цель: Связывание объектов - получателей в чепоччку и парадача запроса по ней.

Для чего используется: Помогает избежать привязки отправителя запроса к его получателю, что дает обработать данный запрос нескольким объектам.

Пример использования:

• ослабление привязаности (объект не должен знать, кто именно обработает его запрос);
• дополнительная гипкость при рапределении дополнительных обязанностей между объектами.

Команда (Command)

Цель: Инкапсилирование запроса в объект.

Для чего используется: Чтоба задать параматры клиентов для обработки определенных запросов, создание очереди из этих запросов или их контроля и поддержки отмены операций.

Пример использования:

• параметризация объектов выполняемым действием;
• определять запрос, ставить его в очередь или выполнять его в разное время.

Интерпретатор (Interpreter)

Цель: Определение представления грамматики объекта.

Для чего используется: Используется для определения представления грамматики заданого языка и интерпритации его предложений.

Пример использования:

• упрощение иерархии классов с помощью интерпретирования.

Итератор (Iterator)

Цель: Получение последовательного доступа ко всем элементам составного объекта.

Для чего используется: Для получения последовательного доступа ко всем элементам составного объекта, скрывая его внутреннее представление.

Пример использования:

• различные виды обхода составного объектаж
• упрощенный доступ к составному объекту.

Посредник (Mediator)

Цель: Инкапсуляция способа взаимодействия множества объектов.

Для чего используется: Для определенияобъекта, который инкапсулирует способ взаимодействия можества объектов и обеспечение слабой связи между этими объектами.

Пример использования:

• связи между объектами сложны и четко определены;
• нельзя повторно использовать обект, так как он обменивается информацией с другими объектами;
• поведение, распределенное между несколькими классами должно настраиваться без создания подклассов.

Хранитель (Memento)

Цель: Сохранить внутренее состояние объекта за его пределы.

Для чего используется: Для фиксирования внутреннего состояния объекта за его пределами не нарушая инкапсуляцию и востановление объекта в случае необходимости.

Пример использования:

• необходимо сохранить внутренее состояние объекта или его части и востановление в будущем, но прямое получение состояния раскрывает детали реализации и нарушает инкапсуляцию объекта.

Наблюдатель (Observer)

Цель: Определение зависимости "один ко многим" между объектами.

Для чего используется: Определение зависимости "один ко многим" между объектами таким образом, что при изменении состояния обного объекта все зависищие от него объекты были уведомлены об этом и обновились.

Пример использования:

• когда у модели имеются два аспекта, один из которых зависит от другого. Инкапсулирование этих аспектов в разные классы позволяет использовать их независимо друг от друга;
• когда один объект должен оповещать другие и не делать предположение об этих объктах;
• ослабление связи между объектами.

Состояние (State)

Цель: Управление поведением объекта в зависимости от состояния.

Для чего используется: Позволяет управление поведением объекта в зависимости от внутриннего состояния объекта.

Пример использования:

• поведение объекта зависит от его состояния и изменяется во время выполнения;
• когда встречается большое количество условных операторов, когда выбор ветви зависит от сотояния объекта.

Стратегия (Strategy)

Цель: Взаимозаменяемость семейства классов.

Для чего используется: Определение семейства классов, инкапсуляция каждого из них и оргпнизация их взаимозаменяемости.

Пример использования:

• есть несколько родственных классов, которые отличаются поведением;
• необходимо иметь несколько вариантов поведения;
• в классе есть данные о которых не долже знать клиет;
• с помощью условных операторов в классе определено большое количество возможных поведений.

Шаблонный метод (Template method)

Цель: Определение основы класса и создание возможности подклассам переопределять его части.

Для чего используется: Определяет основу класса и позволяет подклассам переопрелять некоторые его части не изменяя его структуру в целом.

Пример использования:

• однократное использование различных частей класса, оставляя реализацию изменяющегося поведения на усмотрение подклассов;
• вычисление и локализация общего для всех подклассов поведения в родительском;
• управление расширениями подклассов.

Посетитель (Visitor)

Цель: Описание действий, которые выполняютс с каждым объектом в некоторой структуре.

Для чего используется: Описание операций, которые выполняются с каждым объектом из некоторой структуры. Позволяет определить новую операцию без изменения классов этих объектов.

Пример использования:

• в структуре присутствуют объекты многих классов с различными интерфейсами и нам необходимо выполнить над ними операции, которые зависят от конкретных классов;
• необходимо выполнять не связаные между собой операции над объектми, которые входят в состав структуры и мы не хотим добавлять эти операции в классы;
• классы, которые устанавливают структуру объектов, редко изменяются, но часто добавляются новые операции над этой структурой.