Factory
- Проблема: нужно создавать объекты разных конкретных типов, не завязывая клиентский код на конкретные классы (избежать плотной связанности и условных ветвлений при создании).
- Как решает: инкапсулирует логику создания в фабричном интерфейсе/классе, возвращая абстракции вместо конкретных типов; упрощает замену семейства продуктов.
- Негативные последствия неправильного применения: избыточная абстракция и лишние классы (overengineering), усложнённая навигация по коду и отладка, трудности при простых сценариях (лишняя косвенность), жесткая фабрика может затруднить зависимое тестирование и инициализацию.
Singleton
- Проблема: требуется гарантировать единственный экземпляр ресурса/координатора и дать к нему глобальную точку доступа.
- Как решает: контролирует создание экземпляра и предоставляет единый доступный объект.
- Негативные последствия неправильного применения: скрытые глобальные состояния и побочные эффекты, сложности тестирования (мокирование/изоляция), проблемы с конкурентностью и инициализацией в многопоточности, затруднённое управление временем жизни/очисткой, склонность к «антипаттерну» глобальной переменной.
Observer
- Проблема: нужно оповещать множество зависимых компонентов об изменениях состояния предмета, не связывая их напрямую.
- Как решает: реализует один-к-многим связь через подписчиков/наблюдателей, которые получают уведомления при изменениях.
- Негативные последствия неправильного применения: утечки памяти при неснятых подписках, непредсказуемый порядок уведомлений, падение производительности при большом числе наблюдателей, распространение исключений от наблюдателей на издателя, сложность отладки и трассировки потоков событий, риск «штормов событий».
Strategy
- Проблема: требуется сменяемая реализация алгоритма/поведения без условных операторов и наследования-клонирования.
- Как решает: инкапсулирует вариативные алгоритмы в отдельных объектах (стратегиях) и позволяет менять их в рантайме.
- Негативные последствия неправильного применения: создание множества мелких классов без реальной пользы, сложность выбора стратегии у клиента (делегирование логики выбора наружу), избыточная передача контекста в стратегии (нарушение инкапсуляции), накладные расходы на переключение/вызовы и трудности с производительностью если стратегия очень частая.
Decorator
- Проблема: нужно динамически расширять или изменять поведение объектов без создания множества подклассов.
- Как решает: оборачивает объект в декораторы, реализующие тот же интерфейс, добавляя поведение по цепочке.
- Негативные последствия неправильного применения: глубокая вложенность декораторов усложняет понимание и отладку, порядок декорирования влияет на поведение и может стать источником ошибок, ухудшение производительности из‑за цепочки вызовов, потеря возможности сравнения/идентификации оригинального объекта, сложности сериализации/восстановления состояния.