C++实现的GoF23种设计模式解析
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更新于2024-07-27
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"C++ 设计模式是面向对象编程领域中的重要概念,它代表了在软件设计中经常出现的问题和解决方案。本资源提供了对GOF(Gang of Four)提出的23种经典设计模式的详细解析,并附带了C++语言的实现源码。这些模式分为创建型、结构型和行为型三大类,旨在提高代码的重用性、可读性和可维护性。
1. 创建型模式包括:
- Factory模式:提供一个接口用于创建相关或依赖对象的家族,而无需指定具体类。
- AbstractFactory模式:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。
- Singleton模式:确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
- Builder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。
- Prototype模式:通过复制已有对象来创建新对象。
2. 结构型模式涉及如何组合类和对象以获得新的结构:
- Bridge模式:将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。
- Adapter模式:使不兼容的接口可以一起工作,通过将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。
- Decorator模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责,装饰者和被装饰的对象拥有相同的接口。
- Composite模式:将对象组织成树形结构以表现部分-整体关系,使得客户可以一致地处理单个对象和对象集合。
- Flyweight模式:用于减少内存中对象的数量,通过共享大量细粒度对象来支持大量对象的使用。
- Facade模式:为子系统提供一个统一的接口,简化客户端的交互。
- 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. 行为型模式关注对象之间的交互和责任分配:
- Template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。
- Strategy模式:定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以互相替换,让算法的变化独立于使用算法的客户。
- State模式:允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为,看起来像是改变了它的类。
- Observer模式:定义对象间的一种一对多依赖关系,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状态。
- Mediator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,且可以独立地改变它们之间的交互。
- 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;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:避免将处理请求的责任链定死,发送者仅需将请求发送给链中的下一个对象即可,接收者自行决定是否处理该请求。
- 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,定义其文法的一种表示,并定义一个解释器,该解释器用于给定的表示来解释语言中的句子。
4. 在实际开发中,设计模式的应用能帮助开发者更好地理解和解决复杂问题,例如深入理解State模式及其在C++中的实现,探讨double dispatch(双分派)在Visitor模式中的应用,以及为何选择使用设计模式,以Singleton模式为例进行讨论。
5. 附录部分包含对设计模式的进一步思考,提供了更深入的见解和经验分享。
了解并掌握这些设计模式,不仅可以提升你的编程技能,还能帮助你在实际项目中更加灵活、高效地设计和实现代码。"
以上是对C++设计模式资源的详尽概述,包括GOF的23种设计模式及其在C++中的实现,以及它们在实际开发中的应用和价值。通过学习这些模式,开发者能够更好地理解和实践面向对象分析和设计的原则。
2011-05-31 上传
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mofashi_2011
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