【设计模式】GOF23种设计模式C++实现.zip

设计模式是软件工程中一套被广泛认可的解决特定问题的最佳实践。它们最初由四人组（Gang of Four，简称GOF）在1994年的《设计模式：可复用面向对象软件的基础》一书中提出，共介绍了23种设计模式，被分为三类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。创建型模式涉及对象的创建机制，结构型模式关注类和对象的组合，而行为型模式则处理对象之间的职责和控制流。C++作为一种支持面向对象编程的语言，其灵活的特性和功能强大为设计模式的实现提供了良好的支持。 创建型模式包括单例模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式。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。工厂方法模式通过定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。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，而不需要明确指定具体类。建造者模式将一个复杂对象的构建与它的表示分离，这样同样的构建过程可以创建不同的表示。原型模式通过复制现有的实例来创建新的实例，而不是从头开始创建。 结构型模式包括适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰模式、外观模式、享元模式和代理模式。适配器模式允许不兼容的接口间能够合作无间。桥接模式将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立地变化。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。装饰模式动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰模式比生成子类更为灵活。外观模式为子系统中的一组接口提供一个统一的接口。享元模式运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。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。 行为型模式包括责任链模式、命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板方法模式和访问者模式。责任链模式通过给多个对象处理请求的机会，直到其中的一个对象处理它为止。命令模式将请求封装为具有统一接口的对象，这样可以使用不同的请求对客户进行参数化。解释器模式为特定问题提供了一个解释器。迭代器模式提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露其内部的表示。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。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，这样可以将对象恢复到原先保存的状态。观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。状态模式允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。策略模式定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并使它们可以相互替换。模板方法模式在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。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。 在C++中实现这些设计模式，开发者需要熟悉C++的特性，包括类的继承、多态、模板和异常处理等。实现时要考虑到C++语法的灵活性和复杂性，确保设计模式的代码既健壮又易于维护。设计模式的C++实现通常用于大型软件开发，有助于提升代码的可复用性、可维护性和可扩展性。 由于C++实现的设计模式涉及到大量的编程实践和技术细节，因此在具体实现时，通常会提供一个代码示例库，这些代码库可以作为一个学习资源，帮助开发者理解各种设计模式在C++中的具体应用。这些库一般会包含一些核心的类和接口定义，以及根据不同模式设计的实现代码，有时还会包含测试用例和使用说明。开发者可以在这个基础上进行学习和实践，甚至根据自己的项目需求对这些模式进行扩展或修改。 设计模式在软件开发中扮演着至关重要的角色，它们提供了一种清晰的框架，以解决软件设计中可能出现的常见问题。C++因其强大的特性，是实现这些设计模式的理想选择之一。开发者通过深入理解和正确运用这些设计模式，能够显著提升开发效率和软件质量。而具体的实现代码库，如DesignPatterns-master，为学习和应用这些设计模式提供了一个宝贵的起点。