一句话意图：把抽象部分与其实现部分分离，使二者可以独立地变化，用组合代替继承层级的爆炸。

适用场景

• 一个类存在两个（或多个）维度的变化，用继承会产生 m×n 个子类。
• 想避免抽象与实现被编译期绑定，希望在运行时切换实现。
• 典型二维：图形 × 系统、消息类型 × 发送渠道、语句类型 × 数据库方言。

结构与角色

角色	职责
Abstraction	抽象层，持有 Implementor 引用，提供高层操作
RefinedAbstraction	扩展抽象，调用实现层完成业务
Implementor	实现层接口，定义底层行为
ConcreteImplementor	实现层的具体实现

一句话意图：把对象组合成树形结构，让客户端对「单个对象」和「组合对象」的使用方式保持一致。

适用场景

• 数据天然是树：文件/文件夹、菜单/子菜单、组织架构、UI 容器与控件。
• 希望客户端递归处理、无需区分「叶子」还是「分支」。
• 需要在整棵树上做统一操作（统计大小、批量渲染、计算权限）。

结构与角色

角色	职责
Component	叶子和容器的公共接口
Leaf	叶子节点，无子节点，实现基本操作
Composite	容器节点，持有子节点集合，转发并聚合操作

一句话意图：在不改变对象接口的前提下，动态地给对象叠加职责，用组合替代继承来扩展功能。

适用场景

• 功能可以自由排列组合，用继承会产生大量子类（如「加奶 + 加糖」的所有组合）。
• 想在运行时按需增删能力，而不想改动原始类。
• 需要透明地为对象增强：客户端看到的接口不变。

结构与角色

角色	职责
Component	抽象接口，被装饰者与装饰者共同实现
ConcreteComponent	基础组件，被装饰的对象
Decorator	持有 Component 引用，实现同一接口
ConcreteDecorator	在转发前后附加额外行为

一句话意图：通过共享细粒度对象来支持大量细粒度对象的复用，从而降低内存占用。

适用场景

• 系统中有大量相似对象，内存吃紧（文本编辑器字符、地图上百万图元、棋盘落子）。
• 对象状态可拆为内在状态（可共享、不随环境变）与外在状态（随场景变、由外部传入）。

结构与角色

角色	职责
Flyweight	享元接口，接收外在状态
ConcreteFlyweight	存储内在状态，共享复用
FlyweightFactory	用池/Map 缓存并复用享元，保证相同内在状态返回同一实例
Client	持有/传入外在状态

一句话意图：为目标对象提供一个代理（替身），由代理控制对目标对象的访问，并可在访问前后附加逻辑。

适用场景

• 远程代理：本地代表远程对象（RPC / 微服务客户端）。
• 虚拟代理：延迟加载大对象（图片、大文件）。
• 保护代理：做权限校验后再放行。
• 增强代理：事务、日志、缓存、限流——即 AOP 的底座。

一句话意图：把多个处理者连成一条链，让请求沿链传递，直到被某个处理者处理，从而给请求的发送者和接收者解耦。

适用场景

• 多个对象都可能处理同一请求，但由谁处理在运行时才定（如按金额分级审批）。
• 需要按顺序执行一连串处理步骤，且步骤可增删：过滤器、拦截器、校验流水线。
• 典型实现：Servlet Filter、Spring HandlerInterceptor、Netty ChannelPipeline、网关职责链。

一句话意图：把一系列可互换的算法分别封装起来，让它们可以在运行时被自由替换，客户端与具体算法解耦。

适用场景

• 同一件事有多种做法，需要按条件选择：支付渠道、折扣/计费规则、排序算法、压缩方式。
• 代码里出现大量的 if-else/switch 分支来决定走哪段算法。
• 想让算法独立演化、单独测试，而不改调用方。

结构与角色

角色	职责
Strategy	算法接口，定义统一方法
ConcreteStrategy	具体算法实现
Context	持有策略引用，把请求委托给策略

一句话意图：在父类中定义算法的骨架，把其中若干可变步骤延迟到子类实现，骨架流程不变、局部步骤可定制。

适用场景

• 多个流程步骤次序固定、个别步骤实现不同（如各种「制作饮料」、各种导入导出）。
• 框架定义算法骨架并留出扩展点，由使用者填充细节（*Template 家族）。
• 想复用公共流程代码，避免子类重复写同样的步骤编排。

结构与角色

一句话意图：把一次请求封装成一个对象，从而可以参数化调用方、排队、记录日志、支持撤销与重做。

适用场景

• 需要撤销/重做：编辑器、绘图工具的操作历史。
• 需要排队或延迟执行：任务队列、线程池提交的 Runnable。
• 需要把「发出请求」与「执行请求」解耦，例如 GUI 按钮与业务动作、遥控器与家电。

结构与角色

一句话意图：定义对象间一对多的依赖，当被观察者状态变化时，自动通知并更新所有观察者。

适用场景

• 事件驱动：状态变更要触发多方反应（下单后通知库存、积分、消息）。
• 发布-订阅、消息总线、UI 数据绑定（数据变 → 视图刷新）。
• 一个对象的变化需要广播给数量不定的订阅者。

结构与角色

角色	职责
Subject（被观察者）	维护观察者列表，提供注册/移除/通知
Observer	定义更新接口 update()
ConcreteObserver	收到通知后执行自己的逻辑