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C++ 设计模式23种模式介绍
2023-06-22 04:34:13 深夜i     --     --
C++ 设计模式 23种 模式介绍

C++ 是一种高效、功能强大的编程语言,它在很多领域都被广泛地应用。但是,在实际的软件开发过程中,我们常常遇到复杂的问题,比如如何处理系统中的对象之间的关系、如何处理系统中的算法、如何保证系统的可扩展性等等。

为了解决这些问题,C++ 中出现了一系列的设计模式,它们是经过实践证明的解决问题的有效方法。C++ 设计模式一共有 23 种,这里对它们进行简单地介绍。

第一类:创建型模式

创建型模式主要解决对象的创建的问题,它们包括以下五种:

1. 简单工厂模式:通过一个工厂类,根据不同的传入参数来创建不同的产品类对象,使得客户端无需关注产品的具体实现。

2. 工厂方法模式:提供一个接口,由子类来决定实例化的具体类,从而将实例化延迟到子类中。

3. 抽象工厂模式:提供一个接口,用于创建多个相关或依赖对象的家族,而不需要指定它们具体的类。

4. 单例模式:确保一个类只有一个实例,并提供对该实例的全局访问。

5. 建造者模式:将一个复杂对象的构建过程分离出来,在每个步骤中使用相同的构建过程来构建不同的表示。

第二类:结构型模式

结构型模式主要解决对象与类的组合的问题,它们包括以下七种:

1. 适配器模式:将一个类的接口转换为客户端所期望的另一个接口。

2. 桥接模式:将实现与抽象部分分离,使得它们可以独立地变化。

3. 组合模式:将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次关系。

4. 装饰器模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责,同时又不改变其结构。

5. 外观模式:为子系统中的一组接口提供一个统一的接口,从而降低子系统的使用难度。

6. 享元模式:运用共享技术来有效地支持大量细粒度的对象。

7. 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。

第三类:行为型模式

行为型模式主要解决对象之间的通信的问题,它们包括以下十一种:

1. 职责链模式:将请求的发送者和接收者解耦,使得多个对象都有机会处理该请求。

2. 命令模式:将请求封装成一个对象,从而使你可以用不同的请求对客户端进行参数化。

3. 解释器模式:给定一个语言,定义它的语法的一种表示,并定义一个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。

4. 迭代器模式:提供一种方法来访问一个容器对象中的各个元素,而不需要暴露该对象的内部细节。

5. 中介者模式:用一个中介对象来封装一系列的对象交互,从而使对象之间的互相作用低耦合。

6. 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。

7. 观察者模式:定义对象间的一种一对多的依赖关系,使得每当一个对象改变状态,则所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。

8. 状态模式:允许对象在内部状态发生改变时改变其行为,对象看起来似乎修改了它的类。

9. 策略模式:定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可相互替换。

10. 模板方法模式:将一个算法的骨架和具体步骤分离开来,让子类可以不改变算法的骨架的情况下重新定义该算法的某些特定步骤。

11. 访问者模式:将算法与数据结构分离,使得算法可以独立于数据结构而变化。

以上就是 C++ 设计模式的 23 种模式的简要介绍。每一种模式都有它自己的使用场合和特殊适用情况。在实际的开发中,结合具体的问题场景,选择合适的设计模式可以帮助我们更好地解决问题,提高代码的效率和质量。

  
  

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