GoF23种设计模式解析及C++实现

"这篇资源是关于C++实现的23种设计模式的解析，包括创建型、结构型和行为型模式的详细介绍，并提供了相应的源代码。作者通过分享自己的学习经验和项目应用，帮助读者深入理解面向对象设计的核心。" 设计模式是软件工程中的一种最佳实践，它们代表了在特定情境下解决常见问题的经验总结。在C++编程中，掌握设计模式能提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。这篇资料详细解读了Gang of Four (GoF) 提出的23种设计模式，并附有C++实现的源代码，对于学习和应用C++设计模式的开发者来说，是一份宝贵的资源。 1. **创建型模式**： - **工厂模式**：提供一个创建对象的接口，使具体类的实例化过程延迟到子类进行，提高了代码的灵活性和可扩展性。 - **抽象工厂模式**：为创建一系列相关的或相互依赖的对象提供一个统一的接口，无需指定其具体的类。 - **单例模式**：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，常用于配置管理或者线程池等场景。 - **建造者模式**：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。 - **原型模式**：通过复制已有对象来创建新对象，减少了创建新对象的开销。 2. **结构型模式**： - **桥接模式**：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化，降低了系统的耦合度。 - **适配器模式**：将两个不兼容的接口转换为可以互相操作，增强了软件的兼容性。 - **装饰器模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，提供了比继承更加灵活的扩展对象功能的方式。 - **组合模式**：允许你将对象组合成树形结构来表现“整体/部分”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。 - **享元模式**：在系统中存储和复用大量细粒度的对象，减少内存消耗。 - **外观模式**：为子系统提供了一个统一的接口，使得子系统更易于使用。 - **代理模式**：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，常用于性能优化或安全控制。 3. **行为型模式**： - **模板方法模式**：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。 - **策略模式**：定义一系列的算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换，让算法的变化独立于使用算法的客户。 - **状态模式**：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。 - **观察者模式**：定义对象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。 - **备忘录模式**：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。 - **中介者模式**：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，且可以独立地改变它们之间的交互。 - **命令模式**：将请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志；支持可撤销的操作。 - **访问者模式**：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 - **责任链模式**：避免请求发送者与接收者耦合在一起，让多个对象都有可能处理这个请求，将这些对象连接成一条链，并沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为止。 - **迭代器模式**：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。 - **解释器模式**：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并且给出一个解释器，这个解释器用于求值该语言中的句子。 4. **在开发中体验设计模式**： - 通过实际项目案例，深入理解设计模式如何应用于实际开发，如State模式的C++实现，双分派技术在Visitor模式中的应用，以及为何选择使用Singleton模式等。 5. **附录和说明**： - 对设计模式的深入思考，以及关于使用设计模式的动机和好处的讨论。 这份资源旨在帮助开发者理解设计模式背后的意图，学习如何在C++项目中有效地应用这些模式，提升软件设计的质量和可维护性。