C++实现GoF设计模式详解:23种经典模式解析

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《设计模式C++版》是一本深入解析23种设计模式的书籍,由GoF(Gang of Four,四位著名软件设计专家)的设计理念为基础,结合C++语言进行实例演示。设计模式是软件开发中的最佳实践,它们提供了解决常见问题的标准化解决方案,帮助开发者提高代码的可复用性、灵活性和可维护性。 书中分为四个部分: 1. **创建型模式**: - Factory模式:通过工厂类或函数创建对象,隐藏了对象的具体实现细节,使得客户端只需关心接口即可。 - AbstractFactory模式:定义一个用于创建一系列相关或相互依赖对象的接口,让子类决定实例化哪个具体对象。 - Singleton模式:确保系统中只有一个实例,并提供全局访问点。 - Builder模式:将构建过程和它所构建的对象分离,使相同的构造过程可以创建不同的对象。 - Prototype模式:通过克隆现有的对象来创建新对象,降低了复杂性和内存消耗。 2. **结构型模式**: - Bridge模式:将抽象部分和实现部分解耦,使它们可以独立变化。 - Adapter模式:让一个类的行为符合另一个接口的需求,从而实现兼容性。 - Decorator模式:动态地给一个对象增加功能,而无需修改其原有结构。 - Composite模式:组合多个对象形成树形结构,使他们可以像单个对象一样使用。 - Flyweight模式:通过共享对象减少内存消耗,适用于大量细粒度对象场景。 - Facade模式:为复杂系统提供一个简单的界面,隐藏其实现细节。 - Proxy模式:创建一个代表对象的代理,处理请求并可能改变请求的行为。 3. **行为模式**: - Template Method模式:定义算法的框架,而将一些步骤延迟到子类中实现。 - Strategy模式:定义一组算法,让它们之间可以互换,而将算法的选择推迟到运行时。 - State模式:允许对象在运行时改变它的行为,根据它的状态来决定。 - Observer模式:当对象状态发生改变时,通知所有依赖它的对象更新。 - Memento模式:保存对象的状态,以便于恢复到先前的状态。 - Mediator模式:定义一个中介者角色,使得各对象不需要相互直接通信,通过中介者传递消息。 - Command模式:封装请求并支持命令的执行、撤销和记录。 - Visitor模式:使对象的结构对扩展开放,但对修改关闭,允许在不改变原有对象结构的情况下添加新的操作。 - Chain of Responsibility模式:处理请求的多级分发,直到遇到可以处理请求的处理器。 - Iterator模式:提供一种方法顺序访问聚合对象元素,不暴露其内部表示。 - Interpreter模式:将编译后的表达式树(语法树)转换为机器指令序列。 4. **书的介绍**: 开篇作者分享了自己学习和实践设计模式的心得体会,强调了设计模式在软件开发中的重要性,同时也提到自己撰写这本书的初衷,即希望通过分享自己的经验和理解,帮助读者更好地理解和掌握设计模式。 《设计模式C++版》是一本实用的指南,不仅阐述了设计模式的理论基础,还提供了丰富的C++代码示例,有助于读者在实际项目中应用这些设计模式,提升软件设计的质量和效率。