GoF23种设计模式解析：学习与实践之路

"这篇文档是关于设计模式的解析和总结，涵盖了GoF提出的23种经典设计模式。作者通过写作来回顾和分享自己的学习过程，认为学习设计模式不仅仅是理解和掌握，还包括表达、教学和记录。文章包括创建型、结构型和行为型模式的详细解析，并附有C++实现的源码。" 在设计模式的世界里，GoF的23种设计模式是面向对象设计的基础。这些模式代表了解决常见软件设计问题的最佳实践，它们是： 1. **创建型模式**： - **Factory模式**：提供了一种创建对象的接口，使得用户无需知道具体创建的对象类型，提高了代码的灵活性和可扩展性。 - **AbstractFactory模式**：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。 - **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**：将一个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**：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这个原型来创建新的对象。 2. **结构型模式**： - **Bridge模式**：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立地变化。 - **Adapter模式**：使两个不兼容的接口能够协同工作。 - **Decorator模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，可以扩展对象功能而不影响其结构。 - **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，使得客户端可以统一地处理单个对象和组合对象。 - **Flyweight模式**：用于减少创建对象的数量，以节约系统资源。 - **Facade模式**：为子系统提供一个一致的接口，使得子系统的复杂性对客户端隐藏起来。 - **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**： - **Template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它的客户。 - **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。 - **Memento模式**：在不破坏封装的前提下，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原始状态。 - **Mediator模式**：定义了一个中介对象来简化原本复杂的对象交互。 - **Command模式**：将请求封装为一个对象，从而使用户可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，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**：避免将请求的发送者和接收者耦合在一起，让多个对象都有可能接收请求，将这些对象连接成一条链，并沿着这条链传递请求，直到有对象处理为止。 - **Iterator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。 - **Interpreter模式**：给定一种语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，该解释器使用该表示来解释语言中的句子。 作者强调，学习设计模式不仅是理论知识的掌握，更重要的是将这些模式应用于实际项目中，通过实践加深理解。他还分享了自己在项目中运用设计模式的经验，以及如何通过设计模式来提高软件的可维护性和可扩展性。通过学习、表达、教导和记录，我们可以逐步深化对设计模式的理解，提升自己的编程技艺。