GoF设计模式解析:C++实现的全面指南

需积分: 0 0 下载量 86 浏览量 更新于2024-07-24 1 收藏 1.87MB PDF 举报
"GoF+23种设计解析附C++实现 (修正版).pdf" 是一份关于设计模式的详细教程,重点介绍了Gang of Four(GoF)提出的23种设计模式,并提供了C++语言的实现代码。这份文档不仅修正了前几版中的错误,而且被誉为学习C++设计模式的最佳资料。 设计模式是软件工程中的一种最佳实践,它描述了在特定情境下,如何解决常见问题的模板。GoF的23种设计模式分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。 1. 创建型模式(Creation Patterns): - Factory模式:提供了一种创建对象的接口,使用户无需知道实际创建的对象类。 - 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,减少了类的实例化。 2. 结构型模式(Structural Patterns): - Bridge模式:将抽象部分与其实现部分分离,使它们可以独立变化。 - Adapter模式:使两个接口不兼容的类能够一起工作。 - Decorator模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责,可以扩展功能而不影响其他对象。 - 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,使得客户可以统一处理单个对象和组合对象。 - Flyweight模式:用于减少大量相似对象的创建,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接口,简化了子系统的使用。 - 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. 行为型模式(Behavioral Patterns): - Template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:定义对象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。 - 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:定义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,从而使用户可以使用不同的请求,队列或者日志请求,也可以支持可撤销的操作。 - 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:避免将请求的发送者和接收者耦合在一起,让多个对象都有可能处理请求,将这些对象连接成一条链,并沿着这条链传递请求,直到有对象处理为止。 - 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,定义它的文法表示,并定义一个解释器,该解释器用于给定的文法演绎其中的句子。 在实际开发中,理解并熟练运用这些设计模式可以提高代码的可读性、可维护性和复用性。作者通过实例和项目经验分享了如何在实践中运用设计模式,尤其是对State模式和Visitor模式的深入探讨,以及对Singleton模式的讨论,揭示了设计模式在软件开发中的重要性。 此外,附录中包含了对设计模式的进一步思考,帮助读者深入理解设计模式的本质及其在软件开发中的价值。 这份文档为C++开发者提供了一个全面了解和掌握GoF 23种设计模式的宝贵资源,不仅包括理论解释,还有实际的代码示例,是提升面向对象编程技能的重要参考资料。