设计模式面试题及应用场景

什么是设计模式

设计模式是对面向对象程序设计中常见问题的一种解决方案。它们是从经验中总结出来的，是软件设计中的最佳实践，可以让我们更好地组织我们的代码。

设计模式的分类

设计模式按照其目的和特点可以分为三种类型：创建型（Creational）、结构型（Structural）和行为型（Behavioral）。

创建型设计模式应用场景-

创建型设计模式包括工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式和单例模式。这些模式都解决了对象创建相关问题，比如：1. 工厂模式：当我们需要创建一些对象时，我们可以使用工厂模式来封装对象的创建逻辑。2. 抽象工厂模式：当我们需要创建一些相关的对象时，我们可以使用抽象工厂模式。抽象工厂模式会将一系列的相关对象封装到一个工厂里面，这样我们就可以创建一组内聚的对象。3. 建造者模式：当我们需要创建一个复杂的对象时，我们可以使用建造者模式。建造者模式会将对象的创建过程分离出来，这样我们就可以创建一个复杂的对象。4. 原型模式：当创建一个对象的代价比较高时，我们可以使用原型模式来复制一个已经存在的对象。5. 单例模式：当我们需要确保一个类只有一个实例时，我们可以使用单例模式。单例模式可以防止多个对象同时存在，从而保证一个类只有一个实例。

结构型设计模式应用场景-

结构型设计模式包括适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰器模式、外观模式、享元模式和代理模式。这些模式都解决了对象组织相关问题，比如：1. 适配器模式：当我们需要使用一个接口，但是这个接口与我们正在使用的接口不兼容时，我们可以使用适配器模式。2. 桥接模式：当我们需要将抽象和实现分离时，我们可以使用桥接模式。3. 组合模式：当我们需要将对象组织成树形结构时，我们可以使用组合模式。4. 装饰器模式：当我们需要添加一些额外的功能时，我们可以使用装饰器模式。装饰器模式允许我们在运行时动态添加对象的新功能。5. 外观模式：当我们需要隐藏一些复杂的子系统时，我们可以使用外观模式。外观模式允许我们定义一个简单的接口，来控制这些子系统的复杂度。6. 享元模式：当我们需要共享对象时，我们可以使用享元模式。享元模式允许我们共享细粒度的对象，从而减少系统中的对象数量。7. 代理模式：当我们需要控制对对象的访问时，我们可以使用代理模式。代理模式允许我们在访问对象之前或之后添加一些额外的逻辑。

行为型设计模式应用场景-

行为型设计模式包括责任链模式、命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板方法模式和访问者模式。这些模式都解决了组织对象在运行时的交互问题，比如：1. 责任链模式：当我们需要将请求沿着一条链传递时，我们可以使用责任链模式。责任链模式允许我们动态地确定能够处理请求的对象。2. 命令模式：当我们需要将请求与其接收者解耦时，我们可以使用命令模式。命令模式允许我们将请求封装成命令对象，从而让我们能够更方便的进行撤销、重做等操作。3. 迭代器模式：当我们需要顺序访问一个集合时，我们可以使用迭代器模式。4. 中介者模式：当我们需要把一组对象的互动行为中心化时，我们可以使用中介者模式。5. 备忘录模式：当我们需要保存一个对象的状态，然后在之后的某个时候将其恢复时，我们可以使用备忘录模式。6. 观察者模式：当我们需要在一个对象改变时通知其它对象时，我们可以使用观察者模式。观察者模式允许我们建立一种一对多的依赖关系，从而让多个对象能够对一个对象的状态进行响应。7. 状态模式：当我们需要根据对象的状态来改变对象的行为时，我们可以使用状态模式。8. 策略模式：当我们需要根据不同的情况使用不同的算法时，我们可以使用策略模式。策略模式允许我们在运行时动态地改变对象的算法。9. 模板方法模式：当一个算法的骨架已经固定，但是其部分步骤可以由子类定制时，我们可以使用模板方法模式。10. 访问者模式：访问者模式允许我们在不改变原有的对象结构的情况下，定义一些新的操作。

常见设计模式面试题

下面列出一些常见的设计模式面试题：1. 工厂模式和抽象工厂模式有什么区别？2. 单例模式有哪些实现方式？它们的优缺点是什么？3. 装饰器模式和代理模式有什么区别？4. 观察者模式和发布/订阅模式有什么区别？5. 请解释模板方法模式的作用和优缺点。6. 请解释策略模式和状态模式的作用和优缺点。7. 请解释中介者模式和备忘录模式的作用和优缺点。

设计模式应用场景

设计模式有广泛的应用场景，其中一些应用场景包括：1. 网站开发：在网站开发中，很多时候我们需要创建一些对象或者处理一些对象。很多工厂模式、单例模式、装饰器模式和外观模式等经常被用于创建对象和处理对象。2. 游戏开发：在游戏开发中，设计模式也经常被使用。比如，我们可能需要使用享元模式来共享对象，或者使用状态模式来处理游戏中的状态等。3. 软件开发：在其他类型的软件开发中，设计模式也可以被使用。比如，我们可以使用观察者模式来处理一些事件，或者使用访问者模式来处理一些节点等。，设计模式是软件设计中非常重要的一部分，对于每一个软件设计者来说，了解这些模式，并能够在应用程序中正确地使用它们将是非常有益的。同时，对于面试者而言，熟练掌握这些模式的使用和应用场景同样非常重要，这将是获得一个优秀工作机会的关键。