"该资源是一份关于设计模式的详细讲解,包括GoF23种设计模式的解析,并提供了C++实现的源码。作者是K_Eckel,他在武汉大学计算机学院攻读硕士学位,可以通过电子邮件frwei@whu.edu.cn联系。这份资料分为创建型、结构型和行为型模式三大部分,还包含了一些开发中体验设计模式的实际案例,最后附有对设计模式的思考和说明。"
在软件开发中,设计模式是一种被广泛接受的解决常见问题的最佳实践。这份资源详细介绍了23种Gang of Four (GoF) 设计模式,这些模式是面向对象设计的基础,旨在提高代码的可复用性、可维护性和可扩展性。让我们逐一探讨这些模式:
1. **创建型模式**:
- **工厂模式**:提供一个接口来创建对象,但允许子类决定实例化哪一个类。它将对象的创建过程封装起来,使得代码更易于维护和扩展。
- **抽象工厂模式**:为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口,而无需指定它们的具体类。
- **单例模式**:确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点,常用于配置中心、缓存管理等场景。
- **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,减少创建新对象的开销。
2. **结构型模式**:
- **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,降低了耦合度。
- **适配器模式**:使两个不兼容的接口能够协同工作,如将旧的API转换为新的API接口。
- **装饰器模式**:动态地给对象添加一些额外的职责,可以增加功能而不改变原有类的行为。
- **组合模式**:将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
- **享元模式**:通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象,减少内存占用。
- **外观模式**:为子系统提供一个统一的接口,使得子系统的复杂性对客户端透明。
- **代理模式**:为其他对象提供一种代理以控制对该对象的访问。
3. **行为型模式**:
- **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,让算法独立于使用它的客户。
- **状态模式**:允许对象在其内部状态改变时改变它的行为,看起来好像对象改变了它的类。
- **观察者模式**: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被自动更新。
- **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先前状态。
- **中介者模式**:用一个中介对象来封装一系列的对象交互,中介者使各对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。
- **命令模式**:将请求封装为一个对象,从而使你可以使用不同的请求、队列请求、或者支持撤销操作。
- **访问者模式**: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。
- **责任链模式**:避免将处理逻辑硬编码在一个对象中,而是将这些逻辑沿着处理链传递,直到某个对象处理该请求。
- **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**:给定一种语言,定义其文法的一种表示,并且提供一个解释器,用于解释该语言中的句子。
4. **在开发中体验设计模式**:
- 这部分主要展示了如何在实际开发中运用设计模式,比如深入理解State模式,以及对双重分派(Double Dispatch)的讨论,如Visitor模式的应用,以及为何使用设计模式的讨论,特别是Singleton模式的优缺点。
这份资源对于理解和掌握设计模式及其在C++中的实现具有很高的价值,对于提升软件开发的专业技能和代码质量非常有帮助。