设计模式是软件开发过程中，面对常见问题采用的最佳实践解决方案集。它们代表了多次实践后总结出的有效方法，能够帮助开发者以更清晰、更优雅的方式编写代码，同时提升软件的可读性、可扩展性和可维护性。设计模式通常被分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。
创建型模式关注对象的创建过程，旨在通过增加程序的灵活性来适应项目结构的扩展。常见的创建型模式包括：
- 单例模式（Singleton）：确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点。
- 工厂方法模式（Factory Method）：定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪一个类。
- 抽象工厂模式（Abstract Factory）：创建一系列相关或依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。
- 建造者模式（Builder）：将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
- 原型模式（Prototype）：通过复制现有的实例来创建新的实例，而不是通过新建方式。
结构型模式关注于如何将对象和类组织成更大的结构，以及如何简化这些结构的设计。包括以下模式：
- 适配器模式（Adapter）：允许将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。
- 桥接模式（Bridge）：分离抽象部分及其具体实现部分，使两者可以独立变化。
- 组合模式（Composite）：允许将对象组合成树形结构，以表示“整体/部分”的层次结构。
- 装饰器模式（Decorator）：动态地给对象添加额外的职责。
- 外观模式（Facade）：提供一个统一的接口，以访问子系统中的一群接口。
- 享元模式（Flyweight）：使用共享机制有效地支持大量细粒度的对象。
- 代理模式（Proxy）：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
行为型模式专注于对象之间的通信，处理对象之间的责任分配和算法封装。常见的行为型模式有：
- 责任链模式（Chain of Responsibility）：创建对象接收者的链。
- 命令模式（Command）：将请求封装成对象，以使用不同的请求、队列或日志来参数化其他对象。
- 解释器模式（Interpreter）：定义一个语言的文法，并建立一个解释器来解释该语言中的句子。
- 迭代器模式（Iterator）：提供一种方式，顺序访问聚合对象中的各个元素，而不暴露其内部表示。
- 中介者模式（Mediator）：通过一个中介对象来封装一系列对象交互。
- 备忘录模式（Memento）：在不破坏封装的条件下，捕获并保存一个对象的内部状态，以便后续恢复。
- 观察者模式（Observer）：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
- 状态模式（State）：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。
- 策略模式（Strategy）：定义了算法家族，分别封装起来，让它们之间可以互相替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户
- 模板方法模式（Template Method）：定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。
- 访问者模式（Visitor）：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
设计模式的学习和应用可以大大提高软件开发的效率和质量，是每个软件开发者必备的知识。