C++设计模式探索:面向对象分析与设计

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"Design Model" 是一本关于C++设计模式的书籍,主要探讨了面向对象分析与设计开发方法以及各种设计模式的应用。书中的内容涵盖了设计模式的基本概念、选择和使用设计模式的方法,并通过一个文档编辑器的案例研究来具体阐述设计过程。书中详细列出了创建型、结构型和行为型三大类设计模式,每种模式都有深入的讨论。 设计模式是软件工程中的一种最佳实践,是解决常见设计问题的模板,可以被重复使用并应用于不同的场景。在C++中,设计模式帮助开发者编写出可维护、可扩展和高效的对象导向程序。 创建型设计模式关注对象的创建,包括: 1. 抽象工厂(Abstract Factory):提供一个接口用于创建相关或相互依赖的对象家族,而无需指定具体的类。 2. 建造者(Builder):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。 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。 4. 原型(Prototype):通过复制现有对象来创建新对象。 5. 单例(Singleton):保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。 结构型设计模式关注如何组合类和对象以获得新的结构: 1. 适配器(Adapter):将两个不兼容的接口转换为可以一起工作的接口。 2. 桥接(Bridge):将抽象部分与实现部分解耦,使它们可以独立变化。 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。 4. 装饰(Decorator):动态地给一个对象添加一些额外的职责。 5. 外观(Facade):为子系统提供一个一致的界面,简化其使用。 6. 飞行重量(Flyweight):减少大量细粒度对象的内存消耗。 7. 代理(Proxy):为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。 行为型设计模式关注对象之间的责任分配和通信: 1. 责任链(Chain of Responsibility):避免将处理请求的发送者和接收者耦合在一起,使得多个对象都有可能处理请求。 2. 命令(Command):将请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求参数化其他对象,也支持可撤销的操作。 3. 解释器(Interpreter):给定一种语言,定义其文法表示,并提供一个解释器来解析该语言的实例。 4. 迭代器(Iterator):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。 5. 中介者(Mediator):定义一个中介对象来封装一系列对象之间的交互,降低系统的耦合度。 6. 备忘录(Memento):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。 7. 观察者(Observer):定义对象间的一对多依赖关系,当一个对象的状态改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 8. 状态(State):允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为,看起来像改变了它的类。 9. 策略(Strategy):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,策略模式让算法的变化独立于使用它的客户。 10. 模板方法(Template Method):在抽象类中定义一个操作中的算法骨架,而将一些步骤延迟到子类中。 11. 访问者(Visitor):表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作,它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。 书中的"ACaseStudy:DesigningaDocumentEditor"部分通过设计一个文档编辑器来展示如何在实际项目中应用这些设计模式,详细分析了设计过程中遇到的问题,如文档结构、格式化、用户界面美化、多窗口系统支持、拼写检查和断词等,以及如何使用设计模式来解决这些问题。 总结来说,"Design Model" 是一本深入讲解C++设计模式的宝贵资源,对于希望提升面向对象设计能力的开发者来说,是一本不容错过的参考书籍。它不仅提供了设计模式的概念和分类,还通过实例帮助读者理解如何在实践中运用这些模式,从而提升代码质量和可维护性。