GoF23种设计模式解析与C++实现

该资源是一个关于C++设计模式的学习资料，涵盖了GoF的23种设计模式，包括创建型、结构型和行为型模式的详细解析，并提供了C++的源码实现。资料中还包含对设计模式的理解、在实际开发中的应用案例，以及对设计模式的一些思考。 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模板，可以被重复使用，以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。在C++中，理解和运用设计模式对于提升编程能力至关重要。 1. **创建型模式**：这类模式主要关注对象的创建，使得系统的具体类能够在不被用户代码直接引用的情况下创建对象。包括： - **工厂模式**：提供一个接口来创建一系列相关的或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。 - **抽象工厂模式**：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而无需指定具体类。 - **单例模式**：保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点。 - **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，避免了直接构造新对象的复杂性。 2. **结构型模式**：这些模式处理对象组合和类结构，以改善代码的结构和组织。包括： - **桥接模式**：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。 - **适配器模式**：允许两个不兼容的接口之间进行通信。 - **装饰模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，增加功能而不改变其接口。 - **组合模式**：允许你将对象组合成树形结构来表现整体/部分层次关系。 - **享元模式**：在大量细粒度对象的使用场景中，通过共享减少内存消耗。 - **外观模式**：提供一个简单的接口来统一一组复杂的子系统。 - **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. **行为型模式**：这类模式关注对象之间的交互和责任分配。包括： - **模板方法模式**：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。 - **策略模式**：定义一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换，让算法的变化独立于使用算法的客户。 - **状态模式**：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，看起来像是改变了它的类。 - **观察者模式**：定义了对象之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，降低耦合度。 - **命令模式**：将请求封装为一个对象，使得你可以使用不同的请求、队列请求、或者记录请求日志。 - **访问者模式**：在不改变集合元素的前提下，为集合中的元素增加新的操作。 - **职责链模式**：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合。 - **迭代器模式**：提供一种方法顺序访问聚合对象的元素，而又不暴露其底层表示。 - **解释器模式**：给定一个语言，定义它的文法表示，并提供一个解释器，用于解释该语言中的句子。 4. **在开发中体验设计模式**：这部分内容介绍了如何在实际项目中应用设计模式，以及如何深入理解并运用State模式，还讨论了双分派的概念，即Visitor模式的应用，以及为何在软件开发中使用设计模式的原因，特别是通过Singleton模式的例子来阐述。 5. **附录**：包含了作者对设计模式的思考，可能包括模式选择、模式的局限性以及在不同上下文中的适应性等。 通过这份资料，开发者不仅可以学习到设计模式的基本概念，还能通过C++代码实例加深理解，从而在实际编程中更有效地应用设计模式，提高代码质量和可维护性。