设计模式:可复用面向对象软件的基础

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"Design.Patterns,.Elements.Of.Reusable.Object.Oriented.Software" 设计模式是软件工程中的核心概念,尤其在面向对象编程中扮演着重要角色。这本书《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》(通常称为GOF,源自其四位作者Gang of Four)是设计模式领域的经典之作。书中详细介绍了如何通过复用已验证的解决方案来解决常见的软件设计问题,从而提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。 设计模式的概念源于对小型Talk MVC框架的研究,它揭示了设计模式如何在实际开发中解决复杂问题。书中的设计模式分为两大类:创建型模式(Creational Patterns)和结构型模式(Structural Patterns)。 创建型模式关注于对象的创建过程,它们旨在在系统中引入抽象化,使得对象的实例化与使用分离,同时也允许在运行时动态地决定对象类型。具体包括: 1. 抽象工厂(Abstract Factory):提供一个接口,用于创建一系列相关或相互依赖的对象,而无需指定它们的具体类。 2. 建造者(Builder):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。 3. 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,工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。 4. 原型(Prototype):通过复制已有对象来创建新对象,避免了复杂的构造过程。 5. 单例(Singleton):确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。 结构型模式则关注于如何组合对象和类,以创建更大的结构,同时保持原有的行为。它们包括: 1. 适配器(Adapter):将两个不兼容的接口转换为可以一起工作的形式。 2. 桥接(Bridge):将抽象部分与实现部分分离,使得它们可以独立变化。 3. 组合(Composite):将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得用户可以一致地对待单个对象和组合对象。 4. 装饰(Decorator):在不改变对象接口的情况下动态地添加职责。 5. 外观(Facade):提供一个统一的接口,用来访问子系统的一组接口,简化子系统的使用。 6. 飞行重量(Flyweight):减少大量相似对象的内存开销,通过共享大量内部状态来复用对象。 7. 代理(Proxy):为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。 书中还探讨了如何选择和使用设计模式,以及通过一个文档编辑器的案例研究来展示如何在实际项目中应用这些模式。案例研究涵盖了文档结构、格式化、用户界面美化、多窗口系统支持、拼写检查和连字符化等多个设计问题。 《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》是一本深入介绍面向对象设计模式的权威指南,对于任何希望提升软件设计能力的开发者来说,都是一份宝贵的参考资料。