c++设计模式s

设计模式的优点:

1)代码可重复使用  2)保证代码可靠性  3)代码易于理解

设计模式总共有23种,这些模型可以分为三类:

1)创建型模式 2)结构型模式  3)行为型模式

创建型模式

  • 单例模式(Singleton Pattern) 
    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。

  • 结构图为:


  • 通过提供一个static的接口instance来获得唯一的实例。

  • 抽象工厂模式 (Abstract Factory Pattern) (当创建游戏的时候,里面有很多怪物,每一级都有对应的每一级怪物,比如初级对应初级怪物,中级对应中级怪物,高级对应高级怪物)
    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。


  • AbstractFactory 模式关键就是将这一组对象的创建封装到一个用于创建对象的类(ConcreteFactory)中,维护这样一个创建类总比维护 n 多相关对象的创建过程要简单的多。

  • 建造者模式(Builder Pattern) (上大学就是一个builder模型,要完成大学教育这个复杂的问题,一般大学教育分成4个学期来完成,整个过程一样但是里面经历的事情不一样所以导致最后的结果不一样)
    将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。


  • Builder 模式的关键是其中的 Director 对象并不直接返回对象,而是通过一步步(BuildPartA,BuildPartB,BuildPartC)来一步步进行对象的创建。当然这里 Director 可以提供一个默认的返回对象的接口

  • 工厂方法模式 (Factory Method Pattern) 
    定义一个用于创建对象的接口,封装了对象的创建;让子类决定将哪一个类实例化。Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。


  • Factory 模式的应用并不是只是为了封装对象的创建,而是要把对象的创建放到子类中实现:Factory 中只是提供了对象创建的接口,其实现将放在 Factory 的子类ConcreteFactory 中进行。

  • 原型模式(Prototype Pattern) (孙悟空自己拔了三根毛创建猴子猴孙Prototype 模式也正是提供了自我复制的功能)
    用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这个原型来创建新的对象。


  • Prototype 模式提供了一个通过已存在对象进行新对象创建的接口(Clone),Clone()实现和具体的实现语言相关,在 C++中我们将通过拷贝构造函数实现之。

结构型模式

  • 适配器模式(Adapter Pattern) (我们在应用程序中已经设计好了接口,与这个第三方提供的接口不一致,为了使得这些接口不兼容的类(不能在一起工作)可以在一起工作了,Adapter 模式提供了将一个类(第三方库)的接口转化为为客户(购买使用者)希望的接口)
    将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。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。

  • 模型结构图:


  • 在 Adapter 模式的结构图中可以看到,类模式的 Adapter 采用继承的方式复用 Adaptee的接口,而在对象模式的 Adapter 中我们则采用组合的方式实现 Adaptee 的复用。

  • 桥接模式(Bridge Pattern) 
    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。


  • 装饰者模式(Decorator Pattern) 
    动态地给一个对象添加一些额外的职责。就扩展功能而言,它比生成子类方式更为灵活。

  • 组合模式(Composite Pattern) 
    将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。它使得客户对单个对象和复合对象的使用具有一致性。

  • 外观模式(Facade Pattern) 
    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。

  • 享元模式(Flyweight Pattern) 
    运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

  • 代理模式(Proxy Pattern) 
    为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。

行为型模式

  • 模版方法模式 (Template Method Pattern) 
    定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。Template Method 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。

  • 命令模式(Command Pattern) 
    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,以及支持可取消的操作。

  • 迭代器模式(Iterator Pattern) 
    提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部表示。

  • 观察者模式(Observer Pattern) (最为常用的模式之一)
    定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便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自动刷新。


  • 这里的目标 Subject 提供依赖于它的观察者 Observer 的注册(Attach)和注销(Detach)操作,并且提供了使得依赖于它的所有观察者同步的操作(Notify)。观察者 Observer 则提供一个 Update 操作,注意这里的 Observer 的 Update 操作并不在 Observer 改变了 Subject 目标状态的时候就对自己进行更新,这个更新操作要延迟到 Subject 对象发出 Notify 通知所有Observer 进行修改(调用 Update)。

  • 中介者模式(Mediator Pattern) 
    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,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。

  • 备忘录模式 (Memento Pattern) 
    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保存的状态。

  • 解释器模式(Interpreter Pattern) 
    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,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。

  • 状态模式(State Pattern) 
    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所属的类。

  • 策略模式(Strategy Pattern) 
    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。本模式使得算法的变化可独立于使用它的客户端。

  • 职责链模式 (Chain of Responsibility Pattern) 
    为解除请求的发送者和接收者之间耦合,而使多个对象都有机会处理这个请求。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。

  • 访问者模式 (Visitor Pattern) 
    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。



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