GoF23种设计模式解析及C++实现

"设计模式C++版 - 23种GoF设计模式的详细解析，附带C++源代码实现" 设计模式是软件工程中的一种重要概念，它们是经过实践验证的解决常见问题的模板，可以提高代码的重用性、可维护性和可扩展性。在C++中应用设计模式，可以帮助开发者更有效地设计和组织代码，从而提升软件质量。本资源详细介绍了Gang of Four (GoF)提出的23种经典设计模式，并提供了C++语言的实现源码，便于读者理解并实际操作。 1. **创建型模式**： - **工厂模式**：提供一个接口用于创建相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。 - **抽象工厂模式**：为创建一组相关的或相互依赖的对象提供一个接口，而不必指定它们的具体类。 - **单例模式**：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。 - **建造者模式**：将复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 - **原型模式**：通过复制已有对象来创建新对象。 2. **结构型模式**： - **桥接模式**：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立变化。 - **适配器模式**：使两个接口不兼容的对象能够协同工作。 - **装饰模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，增加功能而不影响其原有结构。 - **组合模式**：允许你将对象组合成树形结构，表现整体/部分的层次结构。 - **享元模式**：为了减少大量细粒度对象的开销，共享那些可以用相同数据表示的对象。 - **外观模式**：提供一个简单的接口来封装一系列复杂的接口，简化系统之间的交互。 - **代理模式**：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。 3. **行为模式**： - **模板方法模式**：在父类中定义算法的框架，子类可以实现具体的操作。 - **策略模式**：定义一系列算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换。 - **状态模式**：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为。 - **观察者模式**：定义对象间的一种一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。 - **备忘录模式**：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，以便以后恢复对象的状态。 - **中介者模式**：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，降低系统的耦合度。 - **命令模式**：将请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。 - **访问者模式**：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 - **责任链模式**：避免将请求的发送者和接收者耦合在一起，让多个对象都有可能处理请求，将这些对象连接成一条链，并沿着这条链传递请求，直到有一个对象处理它为止。 每个模式都包含了其核心原理、应用场景、优缺点以及如何在C++中实现的详细解释。通过阅读和实践这些模式，开发者可以更好地理解和运用面向对象设计原则，如单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则等，从而编写出更加优雅、可维护的代码。这些模式不仅适用于C++，也普遍适用于其他面向对象的编程语言。