C++设计模式全解析:23种GoF模式带源码
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更新于2024-07-31
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"C++设计模式精解,涵盖了GoF的23种经典设计模式,包括创建型、结构型和行为型模式,并提供了C++实现的源码。"
设计模式是软件开发中的一种最佳实践,它代表了在特定场景下解决常见问题的经验总结。在C++中,设计模式的应用能够提高代码的可读性、可维护性和复用性。本文档详细讲解了GoF设计模式,包括:
1. **创建型模式**:
- **Factory模式**:提供一个接口用于创建某一类对象,而不用指定具体类。
- **AbstractFactory模式**:创建一系列相关或相互依赖的对象,无需指定它们的具体类。
- **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**:将复杂对象的构建与其表示分离,使同一种构建过程可以创建不同的表示。
- **Prototype模式**:用原型实例指定创建对象的种类,并通过复制这些原型创建新的对象。
2. **结构型模式**:
- **Bridge模式**:将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立变化。
- **Adapter模式**:将两个不兼容的接口转换为可以一起工作的接口。
- **Decorator模式**:动态地给对象添加一些额外的职责,装饰者和被装饰对象具有相同的接口。
- **Composite模式**:将对象组合成树形结构,以表示“部分-整体”的层次结构。
- **Flyweight模式**:减少大量相似对象的内存消耗,通过共享实现轻量级对象。
- **Facade模式**:为子系统提供一个一致的接口,使得这些子系统更容易使用。
- **Proxy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**:
- **Template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。
- **Strategy模式**:定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以互相替换。
- **State模式**:允许对象在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。
- **Observer模式**: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。
- **Memento模式**:在不破坏封装性的前提下,捕获并保存一个对象的内部状态,以便以后恢复。
- **Mediator模式**:定义一个中介对象来简化原本复杂的对象间交互。
- **Command模式**:将命令封装为一个对象,以便使用不同的请求、队列请求、或者支持可撤销的操作。
- **Visitor模式**:在不改变类结构的情况下,增加对类的操作。
- **Chain of Responsibility模式**:避免对象之间的耦合,将请求沿链传递,直到有对象处理。
- **Iterator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。
- **Interpreter模式**:给定一个语言,定义它的文法表示,并提供一个解释器。
这些设计模式不仅是理论上的概念,还提供了C++的实现源码,便于读者理解和应用。通过学习这些模式,开发者可以更好地理解面向对象设计的核心原则,提升代码质量,为软件的扩展和维护打下坚实基础。
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雪岢奇
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