C++设计模式详解:GoF 23种经典模式解析与实践

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《最经典的设计模式》是一本深入解析23种GoF(Gang of Four,四位大牛合著的设计模式书籍)的指南,特别适用于C++编程的学习者,无论是在入门阶段还是寻求进一步提升。作者K. Eckel以清晰易懂的方式阐述了设计模式的核心概念,这些模式被分为四大类:创建型模式、结构型模式、行为型模式和在开发中的实践体验。 创建型模式包括: 1. Factory模式:提供一个接口用于创建对象,但让子类决定实例化哪个类,如C++代码示例展示如何动态地创建对象。 2. AbstractFactory模式:定义一个用于创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定具体类。 3. Singleton模式:确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点,避免资源浪费。 4. Builder模式:将复杂对象的构建过程分解为多个步骤,允许用户控制构建过程,而无需暴露内部细节。 5. Prototype模式:通过克隆已有对象来创建新对象,节省创建成本。 结构型模式关注于对象之间的关系: 1. Bridge模式:将抽象部分和实现部分解耦,使它们可以独立变化。 2. Adapter模式:使得一个类的接口可以适应另一个不兼容接口的需求。 3. Decorator模式:动态地给单个对象增加功能,而无需修改其结构。 4. Composite模式:表示一个对象的部分是另一个对象的集合,允许统一处理。 5. Flyweight模式:通过共享对象以减少内存消耗,适合处理大量细粒度对象的场景。 6. Facade模式:提供一个简单的接口来隐藏复杂的子系统结构。 7. Proxy模式:为其他对象提供一个代理,通常用于控制对原对象的访问。 行为型模式涉及对象间的交互行为: 1. Template模式:定义一个算法的框架,而将特定步骤延迟到子类中实现。 2. Strategy模式:定义一组算法,让它们之间可以互换,而算法的变化不会影响到使用算法的对象。 3. State模式:允许对象在运行时改变它的行为,根据它所处的状态。 4. Observer模式:定义了一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖它的对象都会得到通知。 5. Memento模式:保存一个对象的状态,以便在需要时能够恢复。 6. Mediator模式:定义了一个中介者角色,协调各对象间的行为。 7. Command模式:封装一个请求,使其能延迟执行,并支持命令的撤销。 8. Visitor模式:提供一种方法,可以在不改变对象结构的情况下,添加新的操作。 9. Chain of Responsibility模式:将请求沿着链传递,直到遇到能够处理它为止。 10. Iterator模式:提供一种方法顺序访问聚合对象的元素,不暴露其内部表示。 11. Interpreter模式:解释一个语言,通常是针对领域特定的语法。 书中还提供了实际的C++代码实现,帮助读者更好地理解和应用设计模式。此外,作者分享了自己在学习和项目中的体验,探讨了设计模式在实际开发中的价值和使用场景,以及为什么选择Singleton模式作为讨论起点。最后,书尾附录包含了关于设计模式的深入思考和一些实用技巧。 通过这本书,读者不仅能掌握设计模式的基本概念,还能学会如何在实际项目中灵活运用,提升软件设计和维护的质量。