浅谈C++设计模式

Posted 2021-04-25 不止步于前

    最近刷完了传智播客的设计模式视频。总的来说有如下感受，一是设计模式是用于规范编程习惯，使代码具有更好的扩展性；一是设计模式是让我们更好的理解多态。设计模式学习视频：https://www.bilibili.com/video/BV1Mb411t7ut?p=39。

下附设计模式笔记。

1. 设计模式分类

GoF提出的设计模式有23个，包括：

创建型(creational)模式：如何创建对象；

结构型(structural)模式：如何实现类或者对象的组合；

行为型(behavioral)模式：类或者对象怎样交互以及怎样分配职责。

设计模式目前的种类：GoF的23类+“简单工厂模式”=24种。

A. 创建型(creational)模式

单例模式：是保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

简单工厂模式：通过专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

工厂方法模式：定义一个创建产品对象的工厂接口，将实际创建工作推迟到子类中。

抽象工厂模式：提供一个创建一系列相关或者相互依赖的接口，而无需指定它们具体的类。

原型模式：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

建造者模式：将一个复杂的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

B. 结构型(structural)模式

适配器模式：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。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。

桥接模式：将抽象部分与实际部分分离，使它们都可以独立的变化。

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。使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

装饰模式：动态的给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，此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一致的界面，此模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。

享元模式：以共享的方式高效的支持大量的细粒度的对象。

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。

C. 行为型(behavioral)模式

职责链模式：在该模式里，很多对象由每一个对象对其下家的引用而连接起来形成一条链。请求在这个链上传递，直到链上的某一个对象决定处理此请求，这使得系统可以在不影响客户端的情况下动态地重新组织链和分配责任。

命令模式：将一个请求封装为一个对象，从而使你可以用不同的请求对客户端进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

解释器模式：如何为简单的语言定义一个语法，如何在该语言中表示一个句子，以及如何解释这些句子。

迭代器模式：提供了一种方法顺序来访问一个聚合对象中的各个元素，而又不需要暴露该对象的内部表示。

中介者模式：定义一个中介对象来封装系列对象之间的交互。终结者使各个对象不需要显示的相互调用，从而使其耦合性松散，而且可以独立的改变他们之间的交互。

备忘录模式：是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。

观察者模式：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

状态模式：对象的行为，依赖于它所处的状态。

策略模式：准备一组算法，并将每一个算法封装起来，使得它们可以互换。

模板方法模式：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。

访问者模式：表示一个作用于某个对象结构中的各个元素的操作，它使你可以在不改变，，，，，。

2. 设计模式原则

单一职责类原则：类的职责单一，对外只提供一种功能，而引起类变化的原因应该只有应该。

开闭原则：类的改动是通过增加代码进行的，而不是修改源代码。

里氏代换原则：任何抽象类出现的地方都可以用他的实现类进行替换，实际就是虚拟机制，语言级别实现面向对象功能。

依赖倒转原则：依赖于抽象(接口)，不要依赖具体的实现(类)，也就是针对接口编程。

接口隔离原则：不应该强迫用户的程序依赖他们不需要的接口方法。一个接口应该只提供一种对外功能，不应该把所有操作都封装到应该接口中去。

合成复用原则：如果使用继承，会导致父类的任何变换都可能影响到子类的行为。如果使用对象组合，就降低了这种依赖关系。对于继承和组合，优先使用组合。

迪米特法则：一个对象应当对其他对象尽可能少的了解，从而降低各个对象之间的耦合，提高系统的可维护性。例如在一个程序中。各个模块之间相互调用时，通常会提供一个统一的接口来实现，这样其他模块不需要了解另外一个模块的内部实现细节，这样当一个模块内部的实现发生改变时，不会影响其他模块的使用(黑盒原理)。