面向对象编程中的设计模式

面向对象编程中的设计模式

最近在复习（预习）软考，看到了设计模式这个知识点，打算小做总结一下~~

设计模式（Design pattern）:是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。

使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代 码可靠性。

 

设计模式

类	创建型	结构型	行为型
对象	Factory Method	Adapter_class	Interpreter  Template Method
	Abstract Factory	Adapter_obiect	Chain of Responsibility
	Builder	Bridge	Command
	Prototype	Composite	Iterator
	Singleton	Decorator	Mediator
		Facade	Memento
		Flyweight	Observer
		Proxy	State
			Strategy
			Visitor

 

设计模式分为三种类型，共23种。（红色标注常用的）

　　创建型模式：单例模式、抽象工厂模式、建造者模式、工厂模式、原型模式。

　　结构型模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。

　　行为型模式：模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式(责任链模式)、访问者模式。

 设计模式的要素：

1） 模式名称（pattern name):助记名，描述模式的问题、解决方案和效果。

2）问题(problem)：描述了应该在何时实用模式

3）解决方案(solution)：描述了设计的组成成分。

4）效果(consequences)：描述了模式应用的效果及使用模式应权衡的问题

 

创建型：抽象了实例化过程，帮助一个系统独立于如何创建、组合和表示它的那些对象。一个类创建型模式使用继承改变被实例的类，而一个对象创建型模式将实例化委托给另一个对象。

结构型：采用继承机制来组合借口或实现。尤其有助于多个独立开发的类库协同工作。

 

行为型：涉及到算法和对象间职责的分配。不仅描述对象和类的模式，还描述它们之间的通信哦是。这些模式刻画了在运行时难以跟踪的复杂的控制流。使用继承机制在类间分配行为。

 

单例模式：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。

 

//单例模式应用
/****************************************************
通常情况下，用户可以对应用系统进行配置，并将配置信息保存在配置
文件汇总。应用西永在启动时首先将配置文件加载到内存中，这些内存
配置信息应该有且仅有一份。应用单例模式以保证Configure类只能有
一个实例。这样，Configure类的使用者无法定义该类的多个实例，否
则编译出错。
*****************************************************/
#include<iostream>
class Configure{
protected:
     Configure();
public:
     static Configure*Instance();          //获取配置信息
     int GetConfigureData(){return data;};      
     int SetConfigure(int m_data){data=m_data;return data;};   //设置配置信息
private:
     static Configure* _instance;
     int data;                    //配置信息
}

Configure::_instance=NULL;

Configure*Configure::Instance(){
     if(_instance==NULL){
             _instance=new Configure();
//加载配置文件并设置内存配置信息的代码
      }
      return _instance;
}

void main(){
      Configure *t=NULL;
      t=Instance();
      int d=t->GetConfigureData();
//获取配置信息后进行其他工作的得到代码
}

单例模式实例

 

抽象工厂模式：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。

 

建造者模式：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。

 

工厂模式：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 Method 使一个类的实例化延迟到其子类。

 

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。

 

适配器模式：将一个类的接口转换成另外一个客户希望的接口。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。

 

桥接模式：将抽象部分与它的实现部分，使它们都可以独立地变化。

 

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，Decorator模式相比生成子类更为灵活。

 

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。C o m p o s i t e 使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

 

外观模式：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：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。

 

模版模式：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。Te m p l a t e M e t h o d 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：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：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：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。

 

 

/**************************************
在一公文处理系统中，开发者定义了一公文类OfficeDoc,其中定义了公文具有的属性和处理公文的相应方法。当公文的内容或状态大声变化时，关注此OfficeDoc类对象的相应DocExplorer对象都要更新其资深的状态。一个OfficeDoc对象能够关联一组DocExplorer对象。当OfficeDoc对象的内容或者状态发生变化时，所有与之相关联的DocExplorer对象都将获得通知，这种应用成为观察者模式。
***************************************/
#include<iostream>
const OBS_MAXNUM=20;
class OfficeDoc;

class DocExplorer{
public:
    DocExplorer(OfficeDoc*doc);
    virtual void update(OfficeDoc *doc)=0;
//其他省略
};
class OfficeDoc(
private:
    DocExplorer *myObs[OBS_MAXNUM];
    int index;
public:
    OfficeDoc(){index=0;};
    void attach(DocExplorer *o){
    if(index>=OBS_MAXNUM||o==NULL) return;
    for(int loop=0;loop<index;loop++) 
        if(myObs[loop]==o) return;
    myObs[index]=o;
    index++;
}
    void detach(DocExplorer *o){
        if(o==NILL)return;
        for(int loop=0;loop<index;loop++){
            if(myObs[loop]==o){
                   if(loop<=index-2) myObs[loop]=myoBS[INDEX-1];
                   MYoBS[INDEX-1]=NULL;
                   INndex--;
                   break;
}
}
}
private:
    void notifyObs(){
         for(int loop=0;loop<index;loop++){
               myObs[loop]->update(this);
}
}
};
DocExplorer::DocExplorer(OfficeDoc *doc){
    doc->attach(this);
}

 

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，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：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：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。

 

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。对象看起来似乎修改了它的类。

 

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。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。

 

职责链模式(责任链模式)：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。

 

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。