C++实战:GoF设计模式详解及源码分享
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更新于2024-08-02
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本文档深入解析了GOF(Gamma, Helm, Johnson, Vlissides)提出的23种经典设计模式,这些模式是软件开发中的基石,旨在解决在面向对象编程中常见的问题,提升代码的可维护性、灵活性和可复用性。C++实现源码被包含在内,让读者能够直接实践和理解这些设计原则。
1. **创建型模式**:
- **Factory模式**:这是一种工厂方法,通过一个共同接口来封装对象的创建过程,隐藏具体对象的创建细节。它简化了客户端代码,使系统更具扩展性。
- **AbstractFactory模式**:扩展了Factory模式,提供了多个产品系列,每个系列有一套相关的抽象工厂,避免了硬编码产品依赖。
- **Singleton模式**:确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点,常用于资源管理。
- **Builder模式**:将构造过程与它的表示分离,使得构建过程可以被改变,但不影响使用它的客户端。
- **Prototype模式**:通过克隆已有对象来快速创建新的对象,常用于大量相似对象的场景。
2. **结构型模式**:
- **Bridge模式**:将抽象部分和实现部分解耦,允许它们独立变化。适用于不同子系统有不同的实现需求。
- **Adapter模式**:让接口不兼容的对象协同工作,通过包装现有接口来实现新接口。
- **Decorator模式**:动态地给对象添加或修改功能,无需修改其本身的设计。
- **Composite模式**:组合多个对象形成树形结构,让它们可以像单个对象一样处理,同时支持部分对象的组合操作。
- **Flyweight模式**:通过共享对象来减少内存消耗,适用于大量细粒度对象的场景。
- **Facade模式**:为复杂系统提供简单的接口,隐藏其实现细节。
- **Proxy模式**:为对象提供一个代理,控制对原对象的访问,如缓存、安全检查等。
3. **行为模式**:
- **Template模式**(策略模式的一种变体):提供一系列算法的模板,让子类决定使用哪个算法。
- **Strategy模式**:定义一组算法,让它们之间可以互换,客户端可以根据运行时策略选择不同的算法。
- **State模式**:允许对象在不同的状态下执行不同的行为。
- **Observer模式**:定义了一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并更新。
- **Memento模式**:保存对象的状态,在以后恢复到之前的状态,主要用于撤销操作。
- **Mediator模式**:定义一个中介者角色,协调各个对象之间的通信,降低他们之间的耦合度。
- **Command模式**:封装一个请求作为对象,使得请求可以延迟执行,或者支持请求的撤销和重做。
- **Visitor模式**:将一个请求封装为一个对象,这样可以比较容易地扩展对象的行为,而无需修改原有对象。
- **ChainofResponsibility模式**:将请求沿着一个链传递,直到找到可以处理该请求的对象。
- **Iterator模式**:提供一种方法顺序访问聚合对象的元素,而无需暴露其内部表示。
- **Interpreter模式**:解释器模式提供了一个通用的语法解析和解释框架,使用户定义自己的语言。
作者通过分享自身的编程经验和学习GoF模式的心得体会,帮助读者理解和掌握这些设计模式的精髓。通过实际的C++代码示例,读者可以直观地体验模式的应用,并将其应用于自己的项目中,提高代码质量和可维护性。
2020-10-24 上传
2009-06-08 上传
2008-09-16 上传
2009-03-28 上传
2007-10-25 上传
2008-10-07 上传
2010-04-19 上传
zhengluohai
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