设计模式:Gamma版PDF详解

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"Design Patterns Gamma.pdf 是一本关于设计模式的经典书籍,由Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides四位作者撰写,通常称为Gang of Four(GoF)的著作。这本书深入探讨了软件工程中的设计模式,为解决常见的软件设计问题提供了可重用的解决方案。书中涵盖了创建型、结构型和行为型三大类设计模式,并通过一个文档编辑器的案例研究来阐述如何在实际项目中应用这些模式。 创建型设计模式专注于对象的创建,它们提供了一种方式来封装创建对象的过程,使得客户端代码可以独立于具体类进行工作。在Design Patterns Gamma中,这包括: 1. 抽象工厂(Abstract Factory):提供一个接口,用于创建一系列相关的或相互依赖的对象,而无需指定它们的具体类。 2. 建造者(Builder):将复杂对象的构建与其表示分离,使同样的构建过程可以创建不同的表示。 3. 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。工厂方法使类的实例化推迟到子类。 4. 原型(Prototype):用原型实例指定创建对象的种类,并且通过复制这些原型创建新的对象。 5. 单例(Singleton):确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。 结构型设计模式关注如何组合对象和类,以形成更大的结构。在书中列出的结构型模式有: 1. 适配器(Adapter):将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。适配器使原本不兼容的类可以一起工作。 2. 桥接(Bridge):将抽象部分与它的实现部分分离,使它们可以独立地变化。 3. 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。组合使得客户可以一致地对待单个对象和组合对象。 4. 装饰器(Decorator):动态地给一个对象添加一些额外的职责。如果要扩展的对象有很多接口,装饰器提供了一种比继承更灵活的扩展方式。 5. 外观(Facade):为一组接口提供一个一致的界面,降低系统中类的复杂性。 6. 飞重量(Flyweight):用于减少大量相似对象的内存开销,通过共享来支持大量细粒度的对象。 7. 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。 行为型设计模式关注对象之间的责任分配和通信。虽然在提供的部分内容中没有直接列出行为型模式,但通常包括: 1. 责任链(Chain of Responsibility):避免将处理请求的发送者和接收者耦合在一起,使得多个对象都有机会处理请求。 2. 命令(Command):将请求封装为一个对象,以便使用不同的请求、队列请求、或者支持可撤销的操作。 3. 解释器(Interpreter):给定一种语言,定义它的文法表示,并提供一个解释器来处理这种语言的实例。 4. 迭代器(Iterator):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。 5. 中介者(Mediator):定义一个中介对象来简化原本复杂的对象间交互。 6. 备忘录(Memento):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。 7. 观察者(Observer):定义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自动更新。 8. 状态(State):允许一个对象在其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。 9. 策略(Strategy):定义一系列算法,把它们一个个封装起来,并使它们可以相互替换。策略让算法的变化独立于使用它的客户。 10. 模板方法(Template Method):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。 11. 访问者(Visitor):表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它可以在不改变元素的类的前提下增加新的操作。 在介绍完这些模式后,书中还详细讨论了如何选择和使用设计模式,以及如何解决设计问题。此外,通过一个文档编辑器的案例研究,读者可以更好地理解如何在实际项目中应用这些设计模式,涵盖文档结构、格式化、用户界面美化、多窗口系统支持、用户操作、拼写检查和连字符化等多个方面。这些设计模式的应用不仅限于Smalltalk MVC,而是普遍适用于各种面向对象编程语言,为软件开发人员提供了强大的工具和思路,以提高代码的可维护性和可扩展性。"