GoF设计模式详解：23种经典模式及其C++实现

《GOF设计模式》是一本深入解析23种经典设计模式的书籍，由作者结合自己的学习经验和项目应用，对软件开发中常见的设计模式进行精炼讲解和实例演示。该书遵循GoF（Gang of Four，四位大牛）的设计模式体系，涵盖了创建型、结构型和行为型三大类模式。 1. **创建型模式**（Chapter 1）包括： - **Factory模式**：提供一个创建对象的接口，但具体如何创建由子类决定，实现对象的替换性创建，如标准库中的`std::factory<T>`。 - **Abstract Factory模式**：定义一系列相关的工厂方法，以便于创建一系列相关或相互依赖的对象，而不指定它们具体的类。 - **Singleton模式**：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点，避免多例问题。 - **Builder模式**：将复杂对象的构建过程分解为多个步骤，使用户可以逐步构造对象，隐藏对象内部细节。 - **Prototype模式**：通过克隆现有的对象来创建新的对象，用于频繁创建性能要求高的对象。 2. **结构型模式**（Chapter 2）涵盖： - **Bridge模式**：将抽象部分和实现部分分离，使它们可以独立变化，提高系统灵活性。 - **Adapter模式**：让类能够在不修改原有代码的情况下适应新接口，实现旧接口到新接口的转换。 - **Decorator模式**：动态地给一个对象增加功能，而不用修改它的结构。 - **Composite模式**：组合相似的对象形成树形结构，使他们可以统一处理。 - **Flyweight模式**：减少系统资源消耗，通过共享对象来高效地支持大量细粒度对象。 - **Facade模式**：为复杂的系统提供简单的接口，隐藏其实现细节。 - **Proxy模式**：为对象提供一种代理以控制对原对象的访问，用于安全、性能优化或其他目的。 3. **行为型模式**（Chapter 3）： - **Template Method模式**：规定算法的骨架，允许子类重写某些步骤。 - **Strategy模式**：定义一组算法，让它们之间可以互换，使算法的变化独立于使用算法的对象。 - **State模式**：允许对象在运行时改变其状态和行为，而不影响其他对象。 - **Observer模式**（或称发布/订阅模式）：定义了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被自动更新。 - **Memento模式**：捕获和存储对象的内部状态，允许恢复到先前的状态，主要用于撤销操作。 - **Mediator模式**：定义了一个中介者角色，让各对象之间通过它进行通信，降低它们之间的耦合。 - **Command模式**：封装请求，使请求延迟执行，便于控制命令的执行过程。 - **Visitor模式**：使对象结构可以独立于它们的表示形式变化，即解耦结构和行为。 - **Chain of Responsibility模式**：将请求的处理工作分布到多个对象中，让每个对象都有机会处理请求，直到找到合适处理的为止。 - **Iterator模式**：提供一种方法顺序访问聚合对象中各个元素，且不会暴露其内部表示。 - **Interpreter模式**：将一个编译过的高级语言表达式翻译成一系列低级命令。 通过阅读这本书，读者可以深入了解设计模式的核心理念，掌握如何在实际项目中灵活运用这些模式，提升软件设计的质量和可维护性。