GoF设计模式解析:23种模式的C++实现

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"GoF+23种设计模式解析附C++实现源码.pdf" 设计模式是软件工程中的一种重要概念,它代表了在特定情境下解决常见问题的最佳实践。GoF(Gang of Four)的23种设计模式是面向对象设计的经典集合,由Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides四位作者在《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书中提出。这些模式分为三大类:创建型、结构型和行为型。 1. 创建型模式: - 工厂模式(Factory Pattern):提供一个创建对象的接口,但让子类决定实例化哪一个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。 - 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):为一个产品族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。 - 单例模式(Singleton Pattern):确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。 - 建造者模式(Builder Pattern):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(Prototype Pattern):通过复制现有对象来创建新对象,而不是通过new操作符。 2. 结构型模式: - 桥接模式(Bridge Pattern):将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立变化。 - 适配器模式(Adapter Pattern):将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使原本不兼容的类可以一起工作。 - 装饰器模式(Decorator Pattern):动态地给对象添加一些额外的职责,装饰者提供了比继承更具弹性的扩展对象功能的方式。 - 组合模式(Composite Pattern):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。 - 复用模式(Flyweight Pattern):减少内存中对象的数量,通过共享大量相似对象来节省内存。 - 外观模式(Facade Pattern):为子系统提供一个统一的接口,简化了客户端与其之间的交互。 - 代理模式(Proxy Pattern):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: - 模板方法模式(Template Method Pattern):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(Strategy Pattern):定义一系列的算法,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它的客户。 - 状态模式(State Pattern):允许对象在其内部状态改变时改变其行为,对象看起来似乎修改了它的类。 - 观察者模式(Observer Pattern):定义了对象之间的一对多依赖关系,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被自动更新。 - 记忆模式(Memento Pattern):在不破坏封装的前提下,捕获并存储一个对象的内部状态,以便以后恢复。 - 中介者模式(Mediator Pattern):定义一个中介对象来简化原本复杂的对象间交互。 - 命令模式(Command Pattern):将请求封装为一个对象,从而使用户可以使用不同的请求、队列请求、或者支持可撤销的操作。 - 访问者模式(Visitor Pattern):在不改变类结构的情况下,为对象添加新的操作。 - 责任链模式(Chain of Responsibility Pattern):避免将处理逻辑耦合到对象中,而是让对象组成一条链,请求沿着链传递,直到被某个对象处理。 - 迭代器模式(Iterator Pattern):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(Interpreter Pattern):给定一个语言,定义它的文法表示,并且提供一个解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。 这本书通过C++代码实现,帮助读者深入理解GoF的23种设计模式,从而更好地掌握面向对象设计的精髓,提升软件设计能力。设计模式的应用能够提高代码的可读性、可维护性和可复用性,是软件开发人员必备的知识体系。