GoF设计模式解析：23种模式详解与C++实现

"该资源是一份详细解析GoF(四人组)23种设计模式的文档，包括C++实现的源码。作者通过引言部分分享了学习设计模式的重要性，并表示希望将自己的学习经验和实际应用分享给读者。文档涵盖了创建型、结构型和行为型三大类设计模式，每种模式都配有详细的解释和代码示例。" 设计模式是软件开发中的一种最佳实践，它们是解决常见问题的模板，可以被重复使用并推广到不同场景中。GoF的23种设计模式被认为是面向对象设计的基础，对于理解和提升软件设计能力至关重要。 1. 创建型模式主要关注对象的创建，包括： - **工厂模式**：提供一个接口来创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定具体类。 - **抽象工厂模式**：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而无需指定它们的具体类。 - **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。 - **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，而非直接创建。 2. 结构型模式关注如何组合和连接现有组件以创建更复杂的结构，包括： - **桥接模式**：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。 - **适配器模式**：将一个类的接口转换为客户期望的另一个接口，使原本不兼容的类可以协同工作。 - **装饰器模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，可以扩展对象功能而不改变其结构。 - **组合模式**：将对象组合成树形结构以表示部分-整体的层次结构，使客户可以一致地处理单个对象和对象组合。 - **享元模式**：为了减少大量细粒度对象的创建，使用共享技术来有效地支持大量细粒度对象。 - **外观模式**：为子系统提供一个统一的接口，使得子系统更容易使用。 - **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。 3. 行为型模式关注对象之间的交互和责任分配，包括： - **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**：定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换，让算法独立于使用它的客户。 - **状态模式**：允许对象在其内部状态改变时改变其行为，看起来像是改变了其类。 - **观察者模式**：定义对象间的一种一对多的依赖关系，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被自动更新。 - **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先前状态。 - **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，而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，从而使用户可用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。 - **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。 - **职责链模式**：将请求沿着处理者链传递，直到某个处理者处理请求，避免请求的发送者和接收者之间的耦合。 - **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**：给定一种语言，定义它的文法表示，并提供一个解释器来根据这种文法处理输入表达式。 这些设计模式都是经过实践检验的解决方案，通过理解并熟练运用这些模式，开发者能够写出更灵活、可维护性更强的代码。在实际项目中，结合具体的业务需求，选择合适的设计模式可以提高代码质量和团队间的沟通效率。