GoF23设计模式详解及C++实现

"GoF23种设计模式解析，设计模式，经典23种设计模式！" GoF23种设计模式是软件工程中面向对象设计的重要组成部分，它们是由Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides四位作者在《设计模式：可复用面向对象软件的基础》一书中提出的。这些模式代表了解决常见编程问题的最佳实践，通过标准化解决方案，提高了代码的可读性、可维护性和复用性。 1. 创建型模式： - Factory模式：提供一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，使代码能独立于具体类进行变化。 - AbstractFactory模式：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。 - Singleton模式：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。 - 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：通过复制现有对象来创建新对象，而不是通过创建新实例。 2. 结构型模式： - 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：将两个不兼容的接口转换为可以一起工作的接口。 - Decorator模式：动态地给一个对象添加一些额外的职责，装饰者和被装饰对象拥有相同的接口。 - 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。 - Flyweight模式：用于减少内存中对象的数量，通过共享大量相似对象的内部状态来支持大量细粒度的对象。 - Facade模式：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隐藏。 - 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. 行为模式： - Template方法模式：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：定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换。 - State模式：允许对象在其内部状态改变时改变其行为，对象看起来似乎修改了它的类。 - Observer模式：当对象的状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 - Memento模式：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简化原本复杂的对象间交互。 - Command模式：将请求封装为一个对象，使得可以使用不同的请求、队列请求、记录请求日志，以及支持可撤销的操作。 - Visitor模式：为对象结构提供一种方式，使之能接受多种操作，这些操作可以作用于结构中的各个元素。 - Chain of Responsibility模式：避免将处理请求的发送者与接收者耦合在一起，使得多个对象都有机会处理这个请求。 - 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：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并且提供一个解释器，用于该语言的句子。 4. 设计模式的应用并不只局限于C++，它们同样适用于Java、Python等其他面向对象语言。理解并熟练运用这些模式可以提升软件设计的质量，使代码更加灵活、易于维护和扩展。设计模式是软件开发者的宝贵工具，它们代表了软件设计领域经过实践验证的经验教训。通过学习和实践，开发者可以更好地应对各种编程挑战，提高代码的复用性和可维护性。