设计模式：可复用面向对象软件的基础

"Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software 是一本经典的软件工程书籍，由Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides（合称为Gang of Four，GoF）撰写。这本书介绍了设计模式的概念，这些模式是软件开发中可重用的解决方案，特别是针对面向对象编程中的常见设计问题。" 本书的主要内容包括： 1. 引言部分解释了设计模式的核心概念，指出它们是经过时间和实践验证的、在特定上下文中解决特定问题的有效设计方法。作者通过Smalltalk MVC（模型-视图-控制器）框架举例，展示了设计模式在实际系统中的应用。 2. 设计模式的描述方式包括模式的名称、问题、解决方案和效果。书中的设计模式被分类为三大类：创建型、结构型和行为型。 3. 创建型设计模式专注于对象的创建，包括： - 抽象工厂（Abstract Factory）：提供一个接口来创建相关或依赖对象的家族，而无需指定具体类。 - 建造者（Builder）：将复杂对象的构建与表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 - 工厂方法（Factory Method）：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。 - 原型（Prototype）：通过复制已有对象来创建新对象。 - 单例（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。 4. 结构型设计模式关注如何组合对象和类，包括： - 适配器（Adapter）：将两个不兼容的接口连接在一起。 - 桥接（Bridge）：分离抽象和实现，使两者可以独立变化。 - 组合（Composite）：将对象组合成树形结构，表示“部分-整体”的层次结构。 - 装饰器（Decorator）：动态地给对象添加额外的职责。 - 外观（Facade）：提供一个统一的接口，用来访问子系统的一组接口。 - 飞行重量（Flyweight）：减少大量细粒度对象的内存消耗。 - 代理（Proxy）：为其他对象提供一个替代品或占位符，以便控制对这个对象的访问。 5. 行为型设计模式主要关注对象之间的交互和责任分配，包括： - 责任链（Chain of Responsibility）：避免硬编码的接收者，允许将请求沿着处理者链传递。 - 命令（Command）：封装一个请求作为对象，以便于使用不同的请求、队列请求或支持可撤销操作。 - 解释器（Interpreter）：提供一个语言的语法结构的表示，使得可以对语言进行解释执行。 - 迭代器（Iterator）：顺序访问聚合对象的元素，而又不暴露其底层表示。 - 中介者（Mediator）：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 - 备忘录（Memento）：保存对象的状态，以便在需要时恢复。 - 观察者（Observer）：定义对象间的一对多依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知。 - 状态（State）：允许对象在其内部状态改变时改变其行为。 - 策略（Strategy）：定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换。 - 模板方法（Template Method）：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。 - 访问者（Visitor）：在对象结构中添加新的操作，而不改变该结构的类。 6. 书中通过一个文档编辑器的案例研究，展示了如何在实际项目中应用这些设计模式，涵盖了从文档结构、格式化、用户界面增强、多窗口系统支持、拼写检查和连字符化等多方面的问题。 7. 最后，对每种设计模式都进行了讨论，阐述了它们如何解决设计问题，以及如何选择和正确使用设计模式，以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。 这本书是面向对象设计的重要参考资料，对于软件开发者来说，理解和掌握这些设计模式，能够提升他们的编程技巧和软件设计能力。