GoF 设计模式 · 多语言实现

用 9 种编程语言 分别实现经典的 Gang of Four（GoF）23 个设计模式。 每个模式都配有可独立运行的示例和中文说明文档，方便对照学习不同语言的惯用表达。

模式一览

按 GoF 的三大分类组织。每个链接指向对应模式的目录（以 C++ 为例，其余语言目录结构一致）。

创建型（Creational）— 关注对象的创建机制

模式	中文名	一句话意图	示例场景
Abstract Factory	抽象工厂	创建一系列相关对象，无需指定具体类	跨平台 GUI 控件族
Builder	建造者	分步构造复杂对象，同一过程可产生不同表示	组装计算机配置
Factory Method	工厂方法	由子类决定实例化哪个类	物流运输方式
Prototype	原型	通过克隆现有对象来创建新对象	复制图形对象
Singleton	单例	保证一个类只有一个实例并提供全局访问点	全局日志器

结构型（Structural）— 关注类与对象的组合

模式	中文名	一句话意图	示例场景
Adapter	适配器	把一个接口转换成客户端期望的另一个接口	适配第三方支付 SDK
Bridge	桥接	将抽象与实现分离，使二者独立变化	遥控器与设备
Composite	组合	将对象组合成树形结构，统一对待整体与部分	文件系统树
Decorator	装饰器	动态地为对象添加职责	咖啡加料计价
Facade	外观	为子系统提供统一的高层接口	一键启动家庭影院
Flyweight	享元	共享细粒度对象以节省内存	森林中的大量树木
Proxy	代理	为对象提供一个替身以控制访问	图片懒加载

行为型（Behavioral）— 关注对象间的职责分配与通信

模式	中文名	一句话意图	示例场景
Chain of Responsibility	责任链	让多个对象都有机会处理请求	采购审批链
Command	命令	将请求封装为对象，支持撤销与排队	遥控器与撤销
Interpreter	解释器	为语言定义文法并解释句子	算术表达式求值
Iterator	迭代器	顺序访问聚合元素而不暴露内部结构	遍历自定义集合
Mediator	中介者	用中介对象封装对象间的交互	聊天室
Memento	备忘录	捕获并恢复对象的内部状态	文本编辑器撤销
Observer	观察者	一对多依赖，状态变化时自动通知	气象站与显示板
State	状态	状态改变时切换对象的行为	播放器状态机
Strategy	策略	封装可互换的算法族	多种支付方式
Template Method	模板方法	在父类定义算法骨架，子类实现步骤	冲泡饮料流程
Visitor	访问者	在不改变元素类的前提下定义新操作	对图形执行不同操作

形象架构图

每个模式都配有一张「生活类比」架构图（气象站广播、咖啡加料、审批公章接力……）， 而不是抽象 UML 类图。

• 图鉴总览：docs/README.md
• 各语言下每个模式的 README.md 在「意图」之后也嵌入了同一张图，打开即可对照代码。

语言与运行方式

语言	目录	运行方式	备注
C++	cpp/	make run（或 g++ -std=c++17 *.cpp && ./a.out）	C++17，头文件 + 实现分离
Go	go/	go run .	每个模式独立 package main
Java	java/	javac *.java && java Main	Java 17+，默认包
JavaScript	js/	node main.mjs	ES 模块
Objective-C	objc/	make run（clang -framework Foundation）	依赖 Foundation
Python	python/	python3 main.py	Python 3.10+，带类型注解
Rust	rust/	rustc main.rs && ./main	惯用 trait/枚举风格
Swift	swift/	swift main.swift	Swift 5.9+
TypeScript	ts/	npx tsx main.ts	严格模式

目录结构

GoF/
├── README.md              # 本文件
├── docs/README.md         # 23 张生活类比架构图图鉴
├── cpp/  go/  java/  js/  objc/  python/  rust/  swift/  ts/
│   ├── README.md          # 该语言的模式索引
│   └── <pattern>/         # 每个模式一个子目录
│       ├── README.md      # 该模式的中文说明（意图/架构图/场景/实现/运行/要点）
│       └── <源码文件>      # 可独立运行的示例

模式目录统一采用小写短横线命名：abstract-factory、factory-method、 chain-of-responsibility、template-method，其余为单词，如 observer、proxy。

阅读建议

1. 先看某个模式在你熟悉语言下的实现与 README，理解意图。
2. 再横向对比其他语言，体会同一模式在不同类型系统与范式下的表达差异 （例如策略模式：Java 用接口、Go 用函数值、Rust 用 trait 对象、Python 用鸭子类型）。
3. 所有示例均自包含、可直接运行，鼓励动手修改并观察输出。