软件设计师之行为型设计模式深度剖析：模式比较与应用实例
大家好！在软件开发的学习和实践中，我发现行为型设计模式种类繁多且各有特点，深入理解它们对于提升代码质量和解决实际问题非常有帮助。今天，咱们继续深入探讨行为型设计模式，主要聚焦于模式之间的比较以及实际应用举例，希望能在交流中共同进步，更熟练地运用这些模式。
一、行为型设计模式比较
很多行为型设计模式的核心在于封装变化，当程序中某个方面的特征频繁改变时，通过定义相关对象来封装这一变化，从而降低程序其他部分与该变化的耦合度。
（一）封装变化对象的模式
Strategy（策略）：封装一个算法，使得算法可以独立于使用它的客户而变化。例如，在一个电商系统中，计算商品折扣的算法有多种（如固定折扣、满减折扣等），使用策略模式可以将这些算法封装起来，客户可以根据实际需求选择不同的折扣算法，而不需要修改系统的其他部分。
State（状态）：封装与状态相关的行为。以游戏角色为例，角色在不同状态（如正常、中毒、隐身）下有不同的行为表现，状态模式将这些与状态相关的行为封装在不同的状态类中，当角色状态改变时，其行为也相应改变。
Mediator（中介者）：封装对象间的协议，使对象之间的交互通过中介者进行，降低对象之间的耦合度。在一个图形界面系统中，多个组件（如按钮、文本框、下拉菜单等）之间的交互复杂，使用中介者模式可以将这些交互封装在中介者对象中，组件只需要与中介者通信，简化了组件之间的关系。
Iterator（迭代器）：封装访问和遍历一个聚集对象中各个组件的方法。比如在遍历一个列表时，迭代器模式提供了一种统一的方式来访问列表中的元素，而不需要暴露列表的内部结构。
（二）参数对象与令牌对象
Visitor（访问者）：Visitor对象作为多态的Accept操作的参数，作用于被访问的对象。在一个文件系统中，文件和文件夹是不同类型的对象，定义一个访问者来计算文件大小或显示文件路径等操作，访问者对象可以作为参数传递给文件或文件夹对象的Accept操作，实现对不同对象的统一操作。
Command（命令）和Memento（备忘录）：Command对象代表一个请求，Memento对象代表一个对象在某个特定时刻的内部状态，它们都可作为令牌进行传递。在一个文本编辑软件中，Command对象可以封装“复制”“粘贴”等操作，方便进行操作的记录和撤销；Memento对象可以保存文本编辑的某个状态，以便恢复到之前的编辑状态。
（三）解耦模式的差异
Command模式：使用Command对象定义发送者和接收者之间的绑定关系，通过Execute操作提交请求，实现发送者和接收者的解耦，使发送者更易于复用，也可以用不同的发送者参数化接收者。例如，在一个图形绘制系统中，“绘制圆形”“绘制矩形”等操作可以封装成Command对象，发送者（如用户操作）通过调用Command对象的Execute方法，由接收者（图形绘制模块）执行相应操作，实现发送者和接收者的解耦。
Observer模式：通过定义接口通知目标中发生的改变，将发送者（目标）与接收者（观察者）解耦。一个目标可以有多个观察者，并且观察者的数目可以在运行时变化。在一个新闻发布系统中，新闻发布者是目标，订阅者是观察者，当有新新闻发布时，发布者通知所有订阅者，实现了发布者和订阅者的解耦。
Mediator模式：让对象通过一个Mediator对象间接相互引用，对对象进行解耦。Mediator对象为各Colleague对象间的请求提供路由，并集中它们的通信。在一个即时通讯系统中，用户之间的消息传递通过中介者对象进行，避免了用户对象之间的直接引用，降低了耦合度。
Chain of Responsibility模式：通过沿一个潜在接收者链传递请求而将发送者与接收者解耦。在一个审批流程中，请假申请从一个审批者传递到下一个审批者，直到有审批者处理该请求，实现了发送者（请假者）和接收者（审批者）的解耦。
模式名称
封装内容
参数/令牌对象
解耦方式
应用场景举例
Strategy
算法
无
将算法封装，使算法独立于客户
电商系统中计算商品折扣的不同算法
State
与状态相关的行为
无
根据对象状态改变行为
游戏角色在不同状态下的行为变化
Mediator
对象间的协议
无
通过中介者对象间接通信
图形界面系统中组件间的交互
Iterator
访问和遍历聚集对象组件的方法
无
提供统一遍历方式，不暴露内部结构
遍历列表或集合
Visitor
作用于对象结构元素的操作
Visitor对象作为Accept操作参数
通过访问者对象实现对不同对象的统一操作
文件系统中对文件和文件夹的统一操作
Command
请求
Command对象作为请求令牌
定义发送者和接收者的绑定关系，通过Execute操作提交请求
图形绘制系统中的绘制操作
Memento
对象某时刻的内部状态
Memento对象作为状态令牌
保存和恢复对象状态
文本编辑软件的撤销操作
Observer
目标与观察者的依赖关系
无
通过接口通知目标变化
新闻发布系统中发布者与订阅者的关系
Chain of Responsibility
请求处理链
无
沿接收者链传递请求
审批流程
二、应用举例 - Visitor模式
在一个图书管理系统中，管理着图书和论文两种文献类型，现在需要统计所有馆藏文献的总页码。这种情况适合使用Visitor模式，因为对象结构（图书和论文）相对稳定，但需要对不同类型的对象（图书和论文）实施依赖于其具体类的操作（统计页码）。
下面用Java代码示例展示Visitor模式在该场景中的应用：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
// 文献接口
interface LibraryItem