C++设计模式实战：23种模式详解及源码

“c++ 23种设计模式及C++源代码” 设计模式是软件工程中经过验证的、解决常见问题的最佳实践。C++作为一款强大的面向对象编程语言，广泛应用这些设计模式可以提高代码的可读性、可维护性和复用性。以下是对标题和描述中提及的23种设计模式的详细解释： 1. **简单工厂模式**：用于创建对象，提供一个静态方法来实例化对象，客户只需要知道基类，无需关注具体实现类。但其缺点是扩展困难，如果新增类，需要修改工厂类。 2. **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。策略模式让算法的变化独立于使用它的客户。 3. **策略与工厂结合**：结合了简单工厂模式和策略模式，使得在创建对象的同时可以根据策略动态选择算法。 4. **单一职责原则**：一个类应该只有一个引起它变化的原因，避免类的职责过重导致维护困难。 5. **开放-封闭原则**：软件实体（类、模块、函数等）应对于扩展开放，对于修改封闭，意味着可以增加功能而不改动原有代码。 6. **里氏代换原则**：子类必须能够替换掉它们的父类，并且在程序中所有使用父类的地方都可以使用子类。 7. **依赖倒转原则**：高层次的模块不应该依赖低层次的模块，两者都应该依赖其抽象。抽象不应依赖细节，细节应依赖抽象。 8. **装饰模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，提供了比继承更灵活的扩展对象功能的方式。 9. **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，通常用于添加额外的功能或控制访问。 10. **工厂方法模式**：定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类。 11. **原型模式**：通过复制已有对象来创建新对象，避免了复杂的初始化过程。 12. **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。 13. **迪米特法则**：一个对象应该对其他对象有最少的了解，降低类之间的耦合。 14. **外观模式**：提供了一个统一的接口，用来访问子系统中的一组接口。外观模式定义了一个高层接口，让子系统更容易使用。 15. **建造者模式（生成器模式）**：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。 16. **观察者模式**：定义对象间的一种一对多依赖关系，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被自动更新。 17. **抽象工厂模式**：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。 18. **状态模式**：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像改变了它的类。 19. **适配器模式**：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 20. **备忘录模式**：在不破坏封装的前提下，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。 21. **组合模式**：允许你将对象组合成树形结构来表现“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。 22. **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。 23. **单例模式**：保证一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点。 24. **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。 25. **命令模式**：将一个请求封装为一个对象，从而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。 26. **责任链模式**：使多个对象都有机会处理请求，避免请求的发送者和接收者之间的耦合。 27. **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。 28. **享元模式**：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象，减少系统中对象的数量，从而降低内存占用和提高性能。 29. **解释器模式**：给定一个语言，定义它的文法表示，并提供一个解释器，用于解释语言中的句子。 30. **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元素的结构的情况下定义作用于这些元素的新操作。 以上设计模式在实际开发中有着广泛的应用，熟练掌握这些模式可以帮助开发者写出更加优雅、可维护的代码。在C++中，可以通过模板、继承、多态等特性灵活实现这些模式。