GoF23种设计模式详解及C++实现

"GoF23种设计模式解析，包括创建型、结构型和行为型模式，附带C++实现源码，旨在帮助读者深入理解面向对象设计的核心思想。" 设计模式是软件工程中经过实践证明有效且广泛使用的解决方案模板，它们反映了在特定情境下解决常见问题的最佳实践。GoF，即《设计模式：可复用面向对象软件的基础》一书的四位作者（Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides），在书中详细阐述了23种设计模式。这些模式分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。 1. 创建型模式（Creational Patterns）： - **工厂模式**（Factory Pattern）：提供一个接口用于创建一组相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。 - **抽象工厂模式**（Abstract Factory Pattern）：为创建一系列相关的或相互依赖的对象提供一个创建接口，无需指定具体类。 - **单例模式**（Singleton Pattern）：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。 - **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）：通过复制已有对象来创建新对象，减少创建新对象的成本。 2. 结构型模式（Structural Patterns）： - **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）：使两个不兼容的接口能够协同工作。 - **装饰器模式**（Decorator Pattern）：动态地给一个对象添加一些额外的职责，提供比继承更具弹性的替代方案。 - **组合模式**（Composite Pattern）：允许你将对象组合成树形结构来表现“整体/部分”层次结构。 - **享元模式**（Flyweight Pattern）：用于减少创建对象的数量，从而节约内存，提高效率。 - **外观模式**（Facade Pattern）：为子系统提供一个一致的接口，使得子系统的复杂性对客户隐藏。 - **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（Behavioral Patterns）： - **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）：定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换，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，看起来好像对象改变了它的类。 - **观察者模式**（Observer Pattern）：定义对象间的一种一对多的依赖关系，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。 - **备忘录模式**（Memento Pattern）：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。 - **中介者模式**（Mediator Pattern）：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，降低对象间的耦合度。 - **命令模式**（Command Pattern）：将请求封装为一个对象，使得你可以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，也可以支持可撤销的操作。 - **访问者模式**（Visitor Pattern）：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。 - **责任链模式**（Chain of Responsibility Pattern）：避免将处理请求的责任绑定到单一对象，将请求的发送者和接收者解耦。 - **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）：给定一种语言，定义它的文法表示，并提供一个解释器来实现语言的文法规则。 每种模式都有其特定的应用场景和目的，学习和理解这些设计模式可以帮助开发者编写出更加灵活、可维护和可扩展的代码。通过阅读提供的资源，你可以深入理解每种模式的概念，查看具体的C++实现，以实际代码加深理解。