C++实现Gof的23种设计模式:Factory模式解析与实现
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更新于2024-07-26
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"C++实现的23种设计模式讲解及示例"
设计模式是一种在特定情境下解决问题的可重用方案,它已经被广泛应用于软件工程领域。本资源主要聚焦于GoF(Gang of Four)提出的23种经典设计模式,并通过C++语言进行实现,以帮助开发者更深入地理解并掌握这些模式。
Factory模式,全称为工厂方法模式,是设计模式中的创建型模式。它的主要作用是提供一个创建对象的接口,将具体的实例化过程延迟到子类中,使得子类能够决定实例化哪个类。这种模式使得系统更具扩展性,因为添加新产品时只需要创建新的工厂类,而无需修改原有代码。
在Factory模式中,通常包含以下角色:
1) **Product**: 这是一个抽象基类,代表要创建的对象的接口。所有的具体产品类都会继承自这个接口。
2) **ConcreteProduct**: 具体的产品实现,实现了Product接口,是实际被客户端使用的对象。
3) **Creator**: 工厂的抽象基类,包含一个工厂方法(FactoryMethod),该方法返回Product类型的对象。这是一个纯虚函数,由其子类实现。
4) **ConcreteCreator**: 具体的工厂实现,实现Creator的工厂方法,创建并返回ConcreteProduct对象。
在代码实现中,`Factory.h`文件展示了Factory模式的基本结构。`Product`是抽象基类,`ConcreateProduct`是具体产品类,`Creator`是抽象工厂类,其中`ConcreateCreator`则是具体的工厂实现类。`ConcreateCreator`会覆盖`Creator`中的`FactoryMethod`,负责创建`ConcreateProduct`实例。
这样的设计使得代码结构更加清晰,符合开闭原则——对扩展开放,对修改关闭。当需要增加新的产品类型时,只需添加新的 ConcreteProduct 和对应的 ConcreteCreator,而无需修改已有的代码。
除了Factory模式,其他22种设计模式如Singleton(单例模式)、Builder(建造者模式)、Prototype(原型模式)、Adapter(适配器模式)、Bridge(桥接模式)、Decorator(装饰模式)、Proxy(代理模式)、Observer(观察者模式)、Command(命令模式)、Iterator(迭代器模式)、Composite(组合模式)、Facade(外观模式)、State(状态模式)、Strategy(策略模式)、Template Method(模板方法模式)、Visitor(访问者模式)、Memento(备忘录模式)、Observer(享元模式)和Proxy(代理模式)等,都在本资源中通过C++进行了详细解释和实现。
学习这些设计模式,可以帮助开发者提高代码的可读性、可维护性和复用性,同时也能提升软件系统的灵活性和扩展性。对于C++程序员来说,理解并熟练运用这些设计模式是提升编程能力的重要途径。
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