GoF23种设计模式解析与C++实现
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更新于2024-07-27
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"23种设计模式(C++),这是一个关于C++编程语言中常用的设计模式的资料,包含GoF23种设计模式的解析及C++实现的源码,旨在帮助读者理解和应用设计模式。"
设计模式是软件工程中的一种最佳实践,它们是解决常见问题的经验总结,为软件设计提供了一套可复用的解决方案。在C++中,设计模式的应用能够提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。以下是对23种设计模式的详细解释:
1. 创建型模式:这些模式主要关注对象的创建过程,使得对象的创建过程更加灵活,易于管理。
- Factory模式:提供一个接口来创建对象,但让子类决定实例化哪一个类。Factory方法让类的实例化推迟到子类。
- AbstractFactory模式:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们的具体类。
- Singleton模式:确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
- Builder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。
- Prototype模式:通过复制已有对象来创建新对象。
2. 结构型模式:这些模式处理如何组合类和对象以获得新的结构。
- Bridge模式:将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。
- Adapter模式:将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。Adapter使原本不兼容的类可以一起工作。
- Decorator模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责。若要增加功能,装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案。
- Composite模式:将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
- Flyweight模式:用于减少创建对象的数量,以节省内存。它通过共享大量相似对象的内部状态来支持大量细粒度的对象。
- Facade模式:为子系统提供一个一致的接口,使得这一子系统更加容易使用。
- Proxy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. 行为型模式:这些模式关注对象之间的责任分配和通信。
- Template方法模式:定义一个操作中的算法骨架,而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
- Strategy模式:定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以互相替换。Strategy让算法的变化独立于使用算法的客户。
- State模式:允许对象在其内部状态改变时改变其行为。对象看起来似乎修改了它的类。
- Observer模式:定义对象间的一对多依赖关系,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。
- Memento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。这样以后就可将对象恢复到原先保存的状态。
- Mediator模式:定义一个中介对象来封装一系列的对象交互。Mediator使各对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。
- Command模式:将一个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。
- Visitor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。
- Chain of Responsibility模式:避免将处理责任硬编码到对象中,使得对象间耦合松散,同时可以向系统中添加新的处理器而不会引起大量修改。
- Iterator模式:提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不暴露其底层表示。
- Interpreter模式:给定一种语言,定义它的文法表示,并提供一个解释器来解释语言中的句子。
4. 在开发中体验设计模式:这部分内容可能包含了作者在实际开发中使用设计模式的心得体会,包括对State模式的深入理解,对双分派机制的探讨,以及为何在项目中使用设计模式的讨论。
附录通常会包含作者对设计模式的进一步思考,可能有关于如何在实际项目中选择和应用设计模式的建议,以及对设计模式的理解和反思。
通过学习和掌握这23种设计模式,开发者可以更好地理解和运用面向对象设计原则,提升软件的灵活性、可维护性和可扩展性。在C++中,这些模式的实现可以帮助开发者编写出更优雅、更具复用性的代码。
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