C++实现GOF23种设计模式解析

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"C++设计模式现代实践:GoF23种设计模式解析及C++实现" 设计模式是软件工程中的重要概念,它们是解决常见设计问题的通用解决方案,经过时间和实践的验证,能够提高代码的可重用性、可维护性和可扩展性。《C++设计模式现代实践》是针对GoF(Gang of Four)提出的23种设计模式的详细解析,结合C++语言进行阐述和实现。 1. 创建型模式: - Factory模式:提供一个接口用于创建对象,但让子类决定实例化哪一个类。Factory方法让类的实例化推迟到子类。 - 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:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过复制这些原型创建新的对象。 2. 结构型模式: - Bridge模式:将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。 - Adapter模式:将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使原本由于接口不兼容而无法一起工作的那些类可以一起工作。 - Decorator模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责。如果要扩展功能,装饰器提供了一种比继承更灵活的方式。 - 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。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。 - Flyweight模式:用于减少内存中对象的数量,通过共享内存来支持大量细粒度的对象。 - Facade模式:为子系统提供一个一致的界面,它定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。 - 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. 行为模式: - Template方法模式:在一个方法中定义一个算法的骨架,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:定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可以相互替换。使得算法的变化独立于使用它的客户。 - State模式:允许对象在内部状态改变时改变它的行为,对象看起来似乎修改了它的类。 - Observer模式: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。 - 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。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。 - 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,而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,从而使你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:避免将处理责任硬编码到对象中,使得增加新的处理方式更为灵活。 - Iterator模式:提供一种方法顺序访问一个聚合对象的各个元素,而又不暴露其底层表示。 - Interpreter模式:给定一个语言,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。 4. 设计模式的应用并不局限于GoF的23种,随着软件开发的进步,还有许多其他模式出现,如Null Object模式、Observer模式的变体等。理解并熟练应用这些设计模式,可以显著提升软件的设计质量和可维护性,是每个专业程序员的必备技能。 以上内容只是对每种设计模式的简单介绍,实际应用中,需要根据具体问题和场景深入理解并灵活运用。通过阅读提供的链接资源,你可以获得更详细的信息和C++实现代码,进一步提升对设计模式的理解和实践能力。