C++实现GoF23设计模式:精讲带实例
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更新于2024-11-10
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"该资源是C++设计模式的精简易懂版,包含了GoF23种设计模式的解析和可编译运行的实例代码,旨在帮助读者更直观地理解和应用设计模式,提升软件开发能力。"
设计模式是软件工程中的一种最佳实践,它描述了在特定情境下解决常见问题的可重用解决方案。这些模式源于经验,通过在不同项目中反复验证,已经证明在提高代码可维护性、可扩展性和可复用性方面非常有效。C++作为一种静态类型的面向对象语言,非常适合用来实现和演示设计模式。
1. **创建型模式**:
- **工厂模式**:提供一个接口来创建一系列相关的或相互依赖的对象,而无需指定具体的类。
- **抽象工厂模式**:扩展了工厂模式,允许创建一族相关或相互依赖的对象,而不必指定它们的具体类。
- **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,而不是通过构造函数。
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。
- **适配器模式**:使不兼容的接口能够协同工作,通过包装另一个对象以符合特定接口。
- **装饰器模式**:动态地给一个对象添加一些额外的职责,提供了比继承更多的灵活性。
- **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。
- **享元模式**:用于减少创建对象的数量,从而降低内存占用和提高性能。
- **外观模式**:提供了一个统一的接口,用来访问子系统中的多个接口。
- **代理模式**:为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
3. **行为模式**:
- **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**:定义了一系列的算法,并将每一个算法封装起来,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**:允许对象在其内部状态改变时改变其行为,看起来好像对象改变了它的类。
- **观察者模式**:定义了对象之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,使得你可以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**:避免将处理逻辑绑定到对象的某个特定部分,而是将这些处理组织成一个链条,请求在这个链上被传递,直到被某个对象处理。
这些模式都是面向对象设计的核心,通过学习和实践这些模式,开发者可以编写出更加灵活、可维护和易于扩展的代码。提供的C++实现源码将帮助读者通过实际操作加深对设计模式的理解。
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