设计模式:可重用面向对象软件元素

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"Design.Patterns,.Elements.Of.Reusable.Object.Oriented.Software" 设计模式是软件工程中的核心概念,尤其在面向对象编程中扮演着重要角色。这本书《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》是设计模式领域的经典之作,由Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides四位作者共同撰写,也被称为“Gang of Four”(GoF)的著作。书中详细介绍了如何通过设计模式来创建可重用的、高质量的面向对象软件。 设计模式是一种在特定上下文中解决常见设计问题的经验总结,它描述了在特定情况下,如何设计类和对象之间的交互,以达到既定的目标。这些模式并不是可以直接使用的代码,而是提供了一种标准化的解决方案模板,帮助开发者在遇到类似问题时能够快速找到合适的解决策略。 书中的内容包括了前言、引言以及一个设计模式的指南,这些部分解释了设计模式的基本概念、它们在实际开发中的价值以及如何有效地使用它们。此外,还有一部分案例研究,以设计一个文档编辑器为例,展示了在实际项目中可能会遇到的设计问题及对应的解决方案。 设计模式目录分为两大类:创建型模式(Creational Patterns)和结构型模式(Structural Patterns): 1. 创建型模式: - 抽象工厂(Abstract Factory):提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而无需指定具体类。 - 建造者(Builder):将复杂对象的构建与表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 - 工厂方法(Factory Method):定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。 - 原型(Prototype):通过复制已有对象来创建新对象,避免了复杂的初始化过程。 - 单例(Singleton):确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。 2. 结构型模式: - 适配器(Adapter):将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。 - 桥接(Bridge):将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立变化。 - 组合(Composite):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。 - 装饰(Decorator):动态地给一个对象添加一些额外的职责,提供了比继承更有弹性的扩展对象功能的方式。 - 外观(Facade):为子系统提供一个统一的接口,使得子系统的复杂性对客户透明。 - 飞行重量(Flyweight):通过共享机制支持大量细粒度对象的高效使用,减少内存开销。 - 代理(Proxy):为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。 书中还讨论了这些模式的使用场景、优缺点以及它们如何解决设计问题。学习和理解这些设计模式,有助于提高代码的可维护性、可读性和复用性,对于任何面向对象的软件开发人员来说,都是一项必不可少的技能。