C++编程：23种经典设计模式详解与实例

C++设计模式 23种设计模式的PDF文件深入探讨了软件开发中的关键设计原则和策略，这些模式被广泛应用于面向对象编程中，以提高代码的复用性、灵活性和可维护性。该书由经典之作《设计模式：可复用面向对象软件的基础》(GoF)中的23种模式为基础，作者结合自己的学习经验和项目实践，提供了详细解读和C++实现的源码。 创建型模式是设计模式的第一类，包括： 1. Factory模式：这是一种抽象工厂机制，用于根据需求动态创建对象，隐藏对象的创建细节，提供一个统一接口来创建一系列相关或相互依赖的对象。 2. AbstractFactory模式：扩展了Factory模式，允许定义多个相关的工厂方法，每个工厂方法返回不同的产品系列。 3. Singleton模式：确保系统中只有一个实例存在，通常用于全局访问点或创建资源管理器。 4. Builder模式：将构造过程与表示分离，使客户端无需关心对象的内部构建过程，只关注如何组合最终产物。 5. Prototype模式：通过克隆现有对象来创建新对象，避免重复创建大量相似对象，常用于图形编辑和数据处理等场景。 结构型模式关注组件之间的连接和交互，包括： - Bridge模式：将抽象部分和实现部分解耦，使得它们可以独立变化。 - Adapter模式：让不兼容的类能够协同工作，通过包装转换接口。 - Decorator模式：动态地给对象增加功能，而不会改变其原有结构。 - Composite模式：将复杂对象视为由简单对象组成的树或图结构，以便进行统一处理。 - Flyweight模式：减少系统资源消耗，通过共享对象来处理大量相似对象。 - Facade模式：提供一个简单的接口来隐藏复杂的子系统，简化客户端与系统间的交互。 - Proxy模式：创建一个转发请求的对象，通常用来控制对目标对象的访问或增加额外的功能。 行为模式关注对象之间的交互行为，如： - Template模式：定义一个算法的框架，让子类可以替换算法的具体实现。 - Strategy模式：定义一组相关的算法，并让它们之间可以互换，以支持多种算法策略。 - State模式：允许对象在不同的状态下有不同的行为，基于对象的状态进行操作。 - Observer模式：定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 - Memento模式：保存对象的当前状态，以便在需要时可以恢复到过去的状态。 - Mediator模式：定义一个中介者角色，使得各个对象不需要相互直接通信，而是通过中介者协调它们的行为。 - Command模式：封装了请求，并将其参数化，使请求可以延迟执行或在整个系统不同地方发送。 - Visitor模式：使对象的结构可以独立于它的行为，通过接受访问者对象来修改对象的行为。 - Chain of Responsibility模式：处理请求的职责在一个对象链上沿着传递，直到遇到能处理的节点。 - Iterator模式：提供一种方法顺序访问聚合对象中的元素，不暴露其内部表示。 通过学习和应用这些设计模式，开发者可以更好地组织代码，提高代码质量，同时促进团队间的协作和代码的复用性。理解这些模式背后的原理和应用场景，对于成为高级C++开发者和架构师至关重要。