《设计模式精解》 。

### 设计模式精解 #### 一、概述 《设计模式精解》是一本深入剖析设计模式原理及其应用场景的专业书籍。本书围绕GoF（Gang of Four）提出的23种设计模式进行详尽的解析，并提供了C++语言的实现代码示例。作者不仅解释了每个模式的基本概念和实现细节，还通过具体的案例展示了这些模式如何应用于实际的软件开发过程中，为读者提供了一个理论与实践相结合的学习框架。 #### 二、设计模式解析 ##### 1. 创建型模式 **1.1 Factory模式** - **定义**：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。Factory方法使一个类的实例化延迟到其子类。 - **适用场景**：当一个系统不应该依赖于产品具体类的实例化，或者一个系统需要由多个产品系列中的一个来配置时。 **1.2 Abstract Factory模式** - **定义**：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。 - **适用场景**：一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时，或者一个系统要由多个产品家族中的一个来配置时。 **1.3 Singleton模式** - **定义**：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。 - **适用场景**：当类只能有一个实例而且客户端可以从一个众所周知的访问点访问它时。 **1.4 Builder模式** - **定义**：将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 - **适用场景**：当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分及其装配方式时。 **1.5 Prototype模式** - **定义**：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。 - **适用场景**：当要实例化的类是在运行时刻指定时，例如，通过动态加载；为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时。 ##### 2. 结构型模式 **2.1 Bridge模式** - **定义**：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。 - **适用场景**：当一个类的实现实现应该独立于客户端所看到的接口时。 **2.2 Adapter模式** - **定义**：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。Adapter模式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。 - **适用场景**：希望复用一些已存在的子类，但是接口又与复用的类不一致时。 **2.3 Decorator模式** - **定义**：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能而言，Decorator模式相比生成子类更加灵活。 - **适用场景**：在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责时。 **2.4 Composite模式** - **定义**：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。 - **适用场景**：想要表示对象的部分-整体层次结构时。 **2.5 Flyweight模式** - **定义**：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。 - **适用场景**：一个应用程序使用了大量的相似对象；使用大量对象需要耗费大量的内存；对象的大多数状态都可变为外部状态；使用模型-视图-控制器（MVC）模式时。 **2.6 Facade模式** - **定义**：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，Facade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。 - **适用场景**：当一个子系统的使用变得复杂时；当需要构建一个层次化的子系统时；为了简化一个复杂的接口时。 **2.7 Proxy模式** - **定义**：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。 - **适用场景**：远程代理；虚拟代理；保护代理。 ##### 3. 行为模式 **3.1 Template Method模式** - **定义**：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。使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。 - **适用场景**：一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的行为留给子类来实现；各子类中公共的行为应被提取出来并集中到一个公共父类中以避免代码重复。 **3.2 Strategy模式** - **定义**：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。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。 - **适用场景**：许多相关的类仅仅是行为有异；需要使用一个算法的不同变体；算法使用客户不应该知道的数据可利用Strategy模式； **3.3 State模式** - **定义**：允许一个对象在其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。 - **适用场景**：对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。 **3.4 Observer模式** - **定义**：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。 - **适用场景**：当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面时；当一个对象必须通知其他对象，而它又不能假定其他对象是谁时。 **3.5 Memento模式** - **定义**：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。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。 - **适用场景**：必须能够在一个对象的生命周期内恢复对象以前的状态时。 **3.6 Mediator模式** - **定义**：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。Mediator使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。 - **适用场景**：一组对象以定义良好但是复杂的方式进行通信；这些交互牵涉到的对象数量增多时。 **3.7 Command模式** - **定义**：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。 - **适用场景**：参数化对象；可撤销的操作；宏命令；日志记录和事务处理。 **3.8 Visitor模式** - **定义**：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。 - **适用场景**：一个对象结构包含很多类对象，它们有不同的接口，而你想对这些对象实施一些依赖于其具体类的操作；需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作，而你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。 **3.9 Chain of Responsibility模式** - **定义**：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。 - **适用场景**：有多个对象可以处理一个请求，哪个对象处理该请求运行时刻自动确定；想在不明确指定接收者的情况下，向多个对象中的一个提交一个请求；可以处理一个请求的对象集合应被动态指定。 **3.10 Iterator模式** - **定义**：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。 - **适用场景**：访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示；支持对聚合对象的多种遍历；为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。 **3.11 Interpreter模式** - **定义**：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。 - **适用场景**：当一个语言需要解释执行，并且可将句子表示为一个抽象语法树时；一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来表达；一个简单语法需要解释的场合。 #### 三、总结 《设计模式精解》这本书不仅仅是一本介绍设计模式的书籍，更是一本引导读者如何正确理解和应用这些模式的指南。通过详细的解析和丰富的示例代码，作者帮助读者深入了解每一种设计模式的核心思想，掌握其实现方法，并能够在实际项目中灵活运用。无论你是初学者还是有一定经验的开发者，《设计模式精解》都能为你提供宝贵的指导和支持，帮助你在软件开发领域更上一层楼。