设计模式就是编程的方法和设计程序的思想，其实不论什么编程语言，设计模式都是差不多的，只是Scala有其语言特点，他的设计模式实现起来也有其特点。Scala设计模式分为创建型模式、结构型模式和行为型模式这三类，下面进行简单讲解。

1　构造型模式

• 抽象工厂（abstract factory）

抽象工厂是一种基于特定类型家族构造实例的抽象体，使用抽象工厂时无需指定构造实例的类型。对象中的apply 方法能实现这一模式，apply 方法能够根据传入的参数初始化出适当类型的实例。除此之外，将函数传递给Monad.flatMap，或者使用Applicative定义apply 方法同样能够实现这种抽象构造的功能。

• 构造器模式（builder）

构造器会根据对象内容，对复杂对象的构造过程进行分解，这样一来便可以在构造多种不同的对象时复用相同的构造过程。collection.generic.CanBuildFrom（http://www.scala-lang.org/api/current/index.html#scala.collection.generic.CanBuildFrom）便是一个很好的Scala 示例，使用该对象时可以利用像map 这样的组合器方法构造一个相同类型的新的集合对象，构造出的集合类型与输入集合类型相同。

• 工厂方法（factory method）

在父类中定义一个方法，子类型会重载（或实现）该方法。而子类型正是通过这种方式决定初始化什么类型和初始化的方式。CanBuildFrom.apply 方法便是一个用于创建构造器实例的抽象方法，而新创建的构造器则可以用于构建实例。子类型与特定的实例可以提供工作方法的具体实现。Applicative.apply 可以提供类似的抽象。

• 原型模式（prototype）

在原型模式中存在一个用作原型的实例，之后复制该原型实例并对其进行选择性的修改，从而得到新实例。Case 类的copy 方法是原型模式的一个很好的示例，使用copy 方法时，用户可以对某一实例进行克隆，同时用户还能通过指定参数的方式对该实例进行修改。

• 单例模式（singleton）

单例模式确保类型只有一个实例，且该类型的所有用户都能访问这个唯一的实例。Scala 通过object 实现了单例模式，因此该模式可以看作Scala 语言的最好功能。

2　结构型模式

• 适配器模式（adapter）

适配器模式创建用户期望的接口对其他抽象体进行封装，封装完成后，用户便可以使用该抽象体。在之前，我们讨论了Observer 模式的一些可能的实现，以及如何在这些实现中进行取舍，其中重点提到了抽象体和潜在观察者之间建立耦合的方式。我们首先使用trait 描述了观察者需要实现的功能。之后我们为了降低依赖，又使用结构化类型取代了该trait。事实上，潜在观察者并不需要实现我们所定义的trait，它只需要提供某一专门的方法即可。最后，我们注意到如果使用匿名函数，可以完全地解除与观察者之间的耦合。这个匿名函数便是适配器。观察者所观察的主体会调用该适配器，而该适配器内部则会调用所有需要执行的观察者。

• 桥接模式（bridge）

将抽象体和实现体分隔开，这样一来便能独立地对这两者进行更改。类型类（typeclass）可以看作是桥接模式的一个有趣示例，从逻辑上看，桥接模式被类型类应用到了极致。类型类不仅将类型可能需要的抽象从类型中剥离开，只在需要时才重新添加到类型中，而且指定类型的类型类抽象实现同样也被单独定义在其他地方。

• 组合模式（composite）

使用由一组实例组成的树形结构表示“局部－整体”的层次关系。对个体实例和组合实例进行相同的对待。函数式代码倾向于避免使用类型之间的各类层次关系，它青睐于使用像树这样的泛型结构来表示层次，并提供操作树的统一访问方法和完整的组合器。Lens 便是这样一类工具，我们可以使用它对复杂的组合进行处理。

• 装饰模式（decorator）

为某一对象“动态”地附加额外的职责。无需对类型的原始代码进行修改，类型类在编译期间便能执行这样的操作。假如你希望能够提供真正的运行灵活性，那么Dynamic特征（http://www.scala-lang.org/api/current/index.html#scala.Dynamic） 便能派上用场。假如你希望能够对某一值或计算过程进行“装饰”，那么你可以分别使用Monad 和Applicative。

• 外观模式（facade）

为了能够使子系统更易使用，外观模式为子系统中的多个接口提供统一的接口。包对象便支持这类模式。包对象能够只对外暴露应该公有的类型和行为。

• 享元模式（flyweight）

为了能够有效地允许大量细粒度对象对资源进行访问，采用共享的方式提供资源。函数式编程强调对象的不可变性，这也使得我们能够很直接的在函数式编程语言中实现享元模式。像Vector（http://www.scala-lang.org/api/current/index.html#scala.collection.immutable.Vector）这样的持久化数据类型便是很重要的示例。

• 代理模式（proxy）

代理模式会提供其他实例代理对象，以对该实例的所有访问进行控制。包对象在细粒度级别上提供了对代理模式的支持。值得注意的是，由于多个用户操作不可变实例时并不会出现访问冲突这样的问题，因此Scala 对访问控制的需求也就降低了。

3　行为型模式

• 职责链模式（chain of responsibility）

职责链模式消除了发送者和接收者之间的耦合。该模式允许一组潜在的接收者对请求进行处理。当前面的接收者执行完毕，后续的接收者才开始执行。这也是模式匹配的工作原理。职责链模式的描述更适用于Akka 的receive 块，在receive 代码块中，“发送者”和“接收者”不只是简单的暗喻。

• 命令模式（command）

对服务请求进行具体化。这样一来，我们便能将这些请求队列化，使请求可以执行撤销、重新执行等操作。这也是Akka 的工作方式。尽管尚未支持撤销和重做功能，不过Akka 在原则上是能够提供这些功能的。Monad 模式的一类典型应用便是此类问题的一种扩展，在此类应用中，我们会仔细管理系统的状态转换，并将“命令”步骤按照可预测的顺序进行组合（对于默认情况下惰性求值的语言而言，这是一项重要的特性）。

• 解释器模式（ interpreter）

定义了一门语言以及解释该语言表达式的方式。“四人组”编写了设计模式后，DSL 这一名词也开始兴起。DSL 语言中的一些方法已经在第20 章讲解过。

• 迭代器模式（iterator）

能够在不暴露容器实现细节的情况下对该容器进行遍历。操作函数化容器时，几乎所有的操作都遵循该设计模式。

• 中介者模式（mediator）

为了避免实例之间直接地交互，中介者模式使用中介者来实现交互功能，该模式允许各类交互分别独立地改良。ExecutionContext（http://www.scala-lang.org/api/current/index.html#scala.concurrent.ExecutionContext）被用于协调异步计算。在使用Future 时，正是由于ExecutionContext 的存在，Future 对象无需了解关于异步协作的任何机制。因

此我们可以将ExecutionContext 视为中介者的一个例子。与之类似，Akka 运行时通过在actor 之间建立少量的连接，能对actor 之间的消息进行调解。在此期间，Akka 需要使用特定的ActorRef 对象（http://doc.akka.io/api/akka/current/index.html#akka.actor.ActorRef）发送消息，无需通过程序硬编码描述actor 之间的依赖关系，Akka 只要利用像名字查找这样的方法便能找到消息的接收方。除此之外，Akka 为actor 提供了一层可以进行间接交互的模块。

• 备忘录模式（momento）

备忘录模式会捕获实例状态，对实例状态进行存储，并使用存储状态对该状态进行恢复。使用纯函数能够更容易地实现记忆化（memoization）功能。我们可以使用装饰器（decorator）添加备忘录，这样一来，假如添加备忘录时传入了之前已经使用过的参数，系统可以避免重复调用该函数，直接返回备忘录。

• 观察者模式（observer）

根据主体状态，建立主体与观察者之间一对多的依赖关系。当主体状态发生变化时，通知观察者。在之前讲述适配器模式时，我们曾讨论过该模式。

• 状态模式（state）

当实例状态发生改变时，状态模式允许实例对自身行为进行更改。假如状态值是不可变值，那么为了能够表示新的状态，状态模式会构造新的实例。原则上，新构造的实例会表现出不一样的行为，尽管这些变化会受到某个常见父类型抽象体的限制。状态机是状态模式的更常见的形式

• 策略模式（strategy）

对一组相关算法进行物化操作，使得这些算法能交换使用。利用高阶函数能够简单地实现这一模式。例如：调用map 方法时，调用者能够选择“算法”对每个元素进行转换。

• 模板方法（template method）

以final 方法的形式定义某一算法的实现框架，该方法会调用其他的一些函数，而为了能够对这些方法的行为进行定制，子类可以对这些被调用方法进行覆写。覆写具体方法的做法既破坏了既有规则，也不安全。模板方法则更讲原则且更为安全，也正因为如此，模板方法是我最喜欢的模式之一。值得注意的是，除了定义用于覆写的抽象方法之外，我们还可以将模板方法定义成高阶函数，将具体实现传入到高阶函数中，以实现自定义功能。

• 访问者模式（visitor）

使用访问者模式时，我们会向某个实例中插入一个协议。这样一来，其他代码便能通过该协议访问原本不被该类型支持的内部操作。但是，该模式其实是一个很糟糕的模式，它侵犯了public 接口，并使实现变得复杂。不过幸运的是，我们有更好的解决选项。类型定义者可以通过定义unapply 或unapplySeq 方法来定义一种低开销的协议，对外只暴露应该开放的内部状态。模式匹配便使用了这一功能提取匹配值并实现新的功能。类型类无法提供内部状态的访问接口，因此无法满足一些特殊的需求，不过我们还是可以使用它们为既存类型添加新的行为。当然，访问内部状态本身就是一个很糟糕的设计。