你是否遇到过这样的情况?
写代码时总在重复造轮子,团队协作时代码风格混乱,需求变更时牵一发而动全身……
这时候,C++ 设计模式就像一套「代码界的武功秘籍」,能帮你写出优雅、健壮、易维护的程序!
一、介绍
C++设计模式起源于1994年GoF(Gang of Four)的经典著作《设计模式:可复用面向对象软件的基础》,提出了23种经典设计模式,成为面向对象编程的基石。可分为三大类,共23种经典模式。核心目标是解决软件开发中反复出现的共性设计问题,通过抽象化解决方案模板实现:
代码复用:避免重复造轮子(如工厂模式标准化对象创建);
解耦:降低模块间依赖(如观察者模式解耦事件发布与订阅);
扩展性:支持功能动态扩展(如装饰模式动态添加职责);
简单说:设计模式是什么?
一句话解释:
设计模式是前辈们总结的经典代码结构套路,专治各种常见开发难题。
比如:
如何确保一个类只有一个实例?(单例模式)
如何让不同接口的类一起工作?(适配器模式)
如何让代码在新增功能时不修改原有逻辑?(开闭原则)
二、设计原则与意图
SOLID原则支撑
- 单一职责(如策略模式分离算法逻辑);
- 开闭原则(如桥接模式允许抽象/实现独立扩展);
- 依赖倒置(如适配器模式通过接口解耦);
三大模式分类
类型 | 核心目标 | 包含模式(部分) |
---|---|---|
创建型模式 | 优化或解耦对象的创建过程 | 工厂方法、抽象工厂、单例、建造者、原型 |
结构型模式 | 优化类与对象的结构关系,构建灵活可扩展的类结构 | 适配器、装饰器、代理、桥接、享元 |
行为型模式 | 管理对象间的协作与算法封装,改善对象间的通信与职责分配 | 观察者、策略、命令、模板方法、状态 |
为什么要学设计模式?
- 提高代码复用性:避免重复造轮子,减少冗余代码。
- 增强扩展性:新增功能时,只需修改局部代码。
- 降低维护成本:团队成员统一设计思路,代码更易理解。
- 应对复杂场景:从全局视角优化代码结构,避免陷入细节迷宫。
三、核心优势与工程价值
代码质量提升:
- 可维护性:模块化设计使修改局部化(如门面模式封装子系统复杂性);
- 可读性:标准化命名与结构(如命令模式将请求封装为对象);
- 健壮性:通过模式约束减少错误(如单例模式控制全局资源访问);
工程效率优化 - 开发加速:复用成熟解决方案(如模板方法定义算法骨架);
- 协作规范:提供通用设计词汇(如"MVC架构"统一团队理解);
- 资源节约:享元模式减少内存消耗(如棋类游戏复用棋子对象);
四、分类介绍各个设计模式
设计模式总共就23种,以下23篇文章链接,各自介绍一种设计模式。