设计模式 vs UML
面向对象编程有两门"通用语言"：设计模式教你怎么写代码，UML 教你怎么画代码。这篇文章帮你理清它们之间的对应关系。
一、先认识两位主角
设计模式：代码世界的"兵法三十六计"
前辈们发现，软件开发中很多问题反复出现，于是总结出 23 种经典解决方案，这就是设计模式。
它们按职责分成三大类：
| 创建型 | 对象怎么造？ | 把 new 这件事管起来 | 单例、工厂方法、抽象工厂、建造者、原型 |
| 结构型 | 类和对象怎么搭？ | 让不同零件能拼到一起 | 适配器、装饰器、代理、组合、外观、桥接、享元 |
| 行为型 | 对象之间怎么配合？ | 定义谁干什么、怎么通知 | 观察者、策略、命令、状态、模板方法、迭代器、责任链 |
记不住 23 种没关系，记住三句话就行：
创建型管"怎么造"，结构型管"怎么搭"，行为型管"怎么互动"。
UML：软件设计的"工程图纸"
UML（统一建模语言）用图形来描述软件系统，一共 13 种图，分两大类：
UML 13种图
|
+————-+————-+
| |
结构图 行为图
(画"长什么样") (画"怎么运转")
| |
类图 对象图 组件图 序列图 状态图 活动图
部署图 包图 复合结构图 用例图 通信图 时序图
交互概览图
二、核心对比：它们怎么对上？
设计模式的三类，正好能和 UML 的两大类图对应。关系是这样的：
设计模式 最适合的 UML 图
───────── ─────────────────
创建型 ──────────────► 类图（静态角色关系）
+ 序列图/活动图（创建流程）
结构型 ──────────────► 类图（继承、组合、依赖）
对象图（运行时结构）
行为型 ──────────────► 序列图（消息传递顺序）
状态图（状态切换）
活动图（业务流程）
下面展开说每种组合。
2.1 结构型模式 × 类图：天生一对
结构型模式的核心是类之间的静态关系——谁继承谁、谁包含谁、谁依赖谁。这正是类图要表达的东西。
举个例子，适配器模式用类图表达就是：
┌──────────┐ ┌──────────────┐
│ Client │────────>│ Target │ ◁── 目标接口
└──────────┘ └──────────────┘
△
│ 实现
┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ Adapter │────────>│ Adaptee │
└──────────────┘ └──────────────┘
适配器 被适配者
一句话：想知道一个结构型模式怎么设计的，先画类图。
装饰器、代理、组合、外观——这些模式的文档里，第一张图几乎永远是类图。
2.2 创建型模式 × 类图 + 序列图：动静结合
创建型模式有两层含义：
- 静态层面：有哪些类参与（工厂类、产品类、客户端）→ 用类图
- 动态层面：对象是怎么一步步创建出来的 → 用序列图或活动图
以工厂方法为例：
类图（静态）：
┌──────────────┐
│ Creator │ ◁── 工厂接口
│ +factoryMethod()│
└──────────────┘
△
│
┌───────────┴───────────┐
│ │
┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ConcreteCreatorA│ │ConcreteCreatorB│
└──────────────┘ └──────────────┘
│ │
▼ ▼
┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ ProductA │ │ ProductB │
└──────────────┘ └──────────────┘
序列图（动态）：
Client Creator Product
│ │ │
│ create() │ │
│───────────────>│ │
│ │ new() │
│ │───────────────>│
│ │ │
│ │<───────────────│
│<───────────────│ 返回产品对象 │
│ │ │
一句话：类图告诉你"谁参与"，序列图告诉你"怎么做"。
2.3 行为型模式 × 序列图 + 状态图：动态为王
行为型模式的核心是对象之间的消息传递和状态流转，所以 UML 的"行为图"系列才是它们的主场。
| 观察者模式 | 序列图 | 展示 Subject 通知 Observer 的消息链路 |
| 策略模式 | 类图 + 序列图 | 类图展示策略接口，序列图展示运行时切换 |
| 命令模式 | 序列图 | 展示 Invoker → Command → Receiver 调用链 |
| 状态模式 | 状态图 | 本来就是为状态切换设计的，完美匹配 |
| 责任链模式 | 序列图 | 展示请求沿链条传递的过程 |
状态模式 × 状态图是最经典的搭配——状态图几乎就是状态模式的可视化翻译：
┌──────────┐ 投币 ┌──────────┐
│ NoCoin │───────>│ HasCoin │
└──────────┘ └──────────┘
△ │
│ 退币 │ 出货
└────────────────────┘
一句话：行为型模式如果不画序列图/状态图，等于只看了说明书没看操作视频。
三、重点来了：13 种图不用全学
UML 有 13 种图，但理解设计模式时，真正高频使用的只有 3 种：
| ★★★ | 类图 | 全部 23 种 | 任何模式都有"哪些类、什么关系"，类图是起点 |
| ★★★ | 序列图 | 行为型 + 部分创建型 | 对象间的消息传递，运行时视角的核心 |
| ★★ | 状态图 | 状态模式、策略模式 | 状态流转的直观表达，一图胜千言 |
其他图（活动图、通信图、组件图、部署图等）在特定场景有用，但不是理解设计模式的必修课。
四、一张总结表
| 本质 | 解决特定问题的代码套路 | 描述系统结构的图形语言 |
| 数量 | 23 种模式 | 13 种图 |
| 分类 | 创建型 / 结构型 / 行为型 | 结构图 / 行为图 |
| 关系 | 用 UML 图来表达和沟通设计模式 | 设计模式是 UML 最常见的应用场景 |
| 入门门槛 | 需要理解面向对象三大特性 | 记住几种核心图即可上手 |
五、给初学者的建议
先学类图，再学模式。 看不懂类图就去啃设计模式，就像看不懂乐谱去学弹琴——能弹，但效率低。
每种模式至少画一张类图、一张序列图。 画完才算真懂，光看书上的图没用。
不用追求 23 种全记住。 单例、工厂、策略、观察者、装饰器、适配器——这 6 种占了实际开发中 80% 的场景。
结构型找类图，行为型找序列图。 这是最省力的学习路线。
设计模式是"答案"，UML 是"答题纸"。只有答案不行，只有答题纸也不行。两者配合，才是完整的软件设计表达能力。
