GoF设计模式详解:C++实现及案例解析

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设计模式精解-GoF 23种设计模式解析附C++实现源码是一本深入讲解面向对象设计原则的书籍,由GoF(Gang of Four,四位软件设计大师)的经典之作《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》为基础,详细介绍了23种设计模式。这些模式分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。 1. 创建型模式关注如何创建对象,包括: - Factory模式:提供一个创建对象的接口,但延迟对象的具体实例化过程,便于在运行时选择不同的子类实例。 - AbstractFactory模式:定义一系列相关的工厂方法,用于创建一系列相关或相互依赖的对象,确保系统具有较好的扩展性。 - 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:将构造过程与客户分离,使构建过程可配置化。 - Prototype模式:通过克隆现有的对象来创建新对象,支持高效地创建大量相似的对象。 2. 结构型模式关注如何组合现有对象以满足新的需求,包括: - Bridge模式:将抽象部分和实现部分分离,使它们可以独立变化。 - Adapter模式:让一个类在不修改其源代码的情况下,可以与另一个接口协作。 - Decorator模式:动态地给一个对象添加职责,而无需改变该对象的类结构。 - Composite模式:将组件按树形结构组织,以统一处理它们的相同操作。 - Flyweight模式:高效地管理大量的细粒度对象,减少内存开销。 - Facade模式:提供一个简单的接口来访问复杂系统,隐藏其实现细节。 - Proxy模式:为对象提供一种代理以控制对原对象的访问,通常用于实现安全性和性能优化。 3. 行为型模式关注对象之间的交互方式,包括: - Template Method模式:定义算法的骨架,具体步骤留给子类实现。 - Strategy模式:定义一组算法,让它们之间可以互换,而无需修改使用算法的客户。 - State模式:允许对象在运行时改变它的行为,根据它所处的状态。 - Observer模式:定义了一种一对多的依赖关系,当一个对象状态发生改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知。 - Memento模式:捕获和恢复一个对象的内部状态,以便在以后恢复到先前的状态。 - Mediator模式:提供一个中介者角色来协调各个对象间的通信,降低它们之间的耦合度。 - Command模式:封装了请求,使其能支持命令的撤销和重做,以及命令队列等。 - Visitor模式:让对象之间的交互变得松耦合,一个对象的多个操作可以委派给不同的访问者执行。 - Chain of Responsibility模式:处理请求的职责在一个链中逐级传递,直到请求被处理或者未被处理。 - Iterator模式:提供一种方法顺序访问聚合对象的元素,而不暴露其内部表示。 - Interpreter模式:将编译后的高级语言表达式转换为对相应对象的操作。 这本书不仅提供了模式的理论解释,还提供了C++的实现源码,帮助读者理解和实践这些设计模式,从而提升软件设计的灵活性、可扩展性和可维护性。通过掌握这些设计模式,开发者能够更好地应对复杂的系统设计挑战。