单例模式
懒汉式
#include<iostream>
using namespace std;
// 懒汉式
class SingleTon
{
public:
static SingleTon* m_singleTon; // 静态指针
static SingleTon* GetInstance() // 提供静态方法，用来获得对象
{
if (m_singleTon == NULL)
{
m_singleTon = new SingleTon;
}
return m_singleTon;
}
void test()
{
cout << "成功调用了对象{"<< this <<"}的方法" << endl;
}
private:
SingleTon() // 构造函数私有化
{
cout << "构造了一个对象" << endl;
}
};
SingleTon* SingleTon::m_singleTon = NULL;
int main()
{
// SingleTon obj; // 报错，无法直接创建对象
SingleTon* obj1 = SingleTon::GetInstance(); // 创建对象
obj1->test();
SingleTon* obj2 = SingleTon::GetInstance(); // 创建对象
obj2->test();
// 省略 delete ...
system("pause");
return 0;
}
饿汉式
#include<iostream>
using namespace std;
// 饿汉式
class SingleTon
{
public:
static SingleTon* m_singleTon; // 静态指针
static SingleTon* GetInstance() // 提供静态方法，用来获得对象
{
return m_singleTon;
}
void test()
{
cout << "成功调用了对象{"<< this <<"}的方法" << endl;
}
private:
SingleTon() // 构造函数私有化
{
cout << "构造了一个对象" << endl;
}
};
SingleTon* SingleTon::m_singleTon = new SingleTon();
int main()
{
SingleTon* obj1 = SingleTon::GetInstance(); // 创建对象
obj1->test();
SingleTon* obj2 = SingleTon::GetInstance(); // 创建对象
obj2->test();
// 省略 delete ...
system("pause");
return 0;
}
工厂模式
简单工厂模式
#include<iostream>
using namespace std;
/*
1. 提供一个工厂类：产生不同的产品
2. 提供一个抽象产品类：运算符类 + 负责运算，得到结果
3. 提供一个具体产品类：具体运算符
// 简单计算器 + - * /
*/
// 抽象产品类
class Operation
{
public:
double m_leftValue;
double m_rightValue;
virtual double GetResult() = 0;
virtual ~Operation();
};
// 具体产品类
// 加法运算
class AddOperation :public Operation
{
double GetResult()
{
return m_leftValue + m_rightValue;
}
};
// 减法运算
class SubOperation :public Operation
{
double GetResult()
{
return m_leftValue - m_rightValue;
}
};
// 乘法运算
class MulOperation :public Operation
{
double GetResult()
{
return m_leftValue * m_rightValue;
}
};
// 除法运算
class DivOperation :public Operation
{
double GetResult()
{
return m_leftValue / m_rightValue;
}
};
// 工厂类
class OperationFactory
{
public:
static Operation* createOperation(char c)
{
switch (c)
{
case '+':
return new AddOperation;
case '-':
return new SubOperation;
case '*':
return new MulOperation;
case '/':
return new DivOperation;
default:
break;
}
}
};
int main()
{
Operation* add = OperationFactory::createOperation('+');
Operation* sub = OperationFactory::createOperation('-');
Operation* mul = OperationFactory::createOperation('*');
Operation* div = OperationFactory::createOperation('/');
// 乘法
mul->m_leftValue = 10; // 设置左值
mul->m_rightValue = 30; // 设置右值
cout << mul->GetResult() << endl; // 输出相乘结果: 300
// 省略 delete ...
system("pause");
return 0;
}
工厂方法模式
#include<iostream>
using namespace std;
// ------------------- 产品 -------------------
// 抽象产品
class AbstractProduct
{
public:
virtual void fuel() = 0; // 此产品能补充燃料
virtual void fly() = 0; // 此产品能飞
virtual ~AbstractProduct();
};
// 飞机产品
class PlaneProduct : public AbstractProduct
{
public:
void fuel()
{
cout << "飞机-CS1024，补充燃料中..." << endl;
}
void fly()
{
cout << "飞机-CS1024，起飞！" << endl;
}
};
// 火箭产品
class RocketProduct : public AbstractProduct
{
public:
void fuel()
{
cout << "火箭-CS2048，补充燃料中..." << endl;
}
void fly()
{
cout << "火箭-CS2048，点火！" << endl;
}
};
// ------------------- 工厂 -------------------
// 抽象工厂
class AbstractFactory
{
public:
virtual AbstractProduct* CreateProduct() = 0;
virtual ~AbstractFactory();
};
// 飞机工厂
class PlaneFactory : public AbstractFactory
{
public:
AbstractProduct* CreateProduct()
{
return new PlaneProduct();
}
};
// 火箭工厂
class RocketFactory : public AbstractFactory
{
public:
AbstractProduct* CreateProduct()
{
return new RocketProduct();
}
};
void work(AbstractFactory* factory)
{
// 工厂干的活是：
// 1. 生产出产品
AbstractProduct* product = factory->CreateProduct();
// 2. 使用该产品的"补充燃料"的功能
product->fuel();
// 2. 使用该产品的"飞行"的功能
product->fly();
// 省略 delete ...
}
int main()
{
work(new PlaneFactory); // 让飞机工厂干活
work(new RocketFactory); // 让火箭工厂干活
system("pause");
return 0;
}
抽象工厂模式
#include<iostream>
using namespace std;
// 抽象产品
class Product
{
public:
virtual void show() = 0;
virtual ~Product();
};
// 抽象键盘产品
class KeyBoard : public Product
{
virtual ~KeyBoard();
};
// 具体键盘产品
class MikaKeyBoard : public KeyBoard
{
void show()
{
cout << "Mika键盘" << endl;
}
};
class PikiKeyBoard : public KeyBoard
{
void show()
{
cout << "Piki键盘" << endl;
}
};
// 抽象鼠标产品
class Mouse : public Product
{
virtual ~Mouse();
};
// 具体鼠标产品
class MikaMouse : public Mouse
{
void show()
{
cout << "Mika鼠标" << endl;
}
};
class PikiMouse : public Mouse
{
void show()
{
cout << "Piki鼠标" << endl;
}
};
// 抽象工厂
class Factory
{
public:
virtual KeyBoard* CreateKeyBoard() = 0;
virtual Mouse* CreateMouse() = 0;
virtual ~Factory();
};
// 具体Mika工厂
class MikaFactory : public Factory
{
KeyBoard* CreateKeyBoard()
{
return new MikaKeyBoard;
}
Mouse* CreateMouse()
{
return new MikaMouse;
}
};
// 具体Piki工厂
class PikiFactory : public Factory
{
KeyBoard* CreateKeyBoard()
{
return new PikiKeyBoard;
}
Mouse* CreateMouse()
{
return new PikiMouse;
}
};
void work(Factory* factory)
{
KeyBoard* keyboard = factory->CreateKeyBoard(); // 让工厂制造键盘
Mouse* mouse = factory->CreateMouse(); // 让工厂制造鼠标
keyboard->show(); // 查看键盘配置信息
mouse->show(); // 查看鼠标配置信息
delete mouse;
delete keyboard;
delete factory;
}
int main()
{
work(new MikaFactory()); // 创建一个Miki工厂,并让它开工
work(new PikiFactory()); // 创建一个Piki工厂,并让它开工
system("pause");
return 0;
}
建造者模式
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
using namespace std;
/*
组装电脑：显示器、鼠标、键盘、主机
1. 找到店铺老板告诉需求
2. 客服安排技术员工组装
3. 产品组装完成
*/
// 抽象产品
class AbstractProduct
{
public:
virtual void SetDisplayer(string displayer) = 0;
virtual void SetMouse(string mouse) = 0;
virtual void SetKeyBoard(string keyboard) = 0;
virtual void SetHost(string host) = 0;
virtual void Show() = 0;
virtual ~AbstractProduct();
};
// 具体产品（电脑）
class Computer : AbstractProduct
{
void SetDisplayer(string displayer)
{
cout << "正在组装" << displayer << endl;
m_computer.push_back(displayer); // 模拟组装显示器的过程
}
void SetMouse(string mouse)
{
cout << "正在组装" << mouse << endl;
m_computer.push_back(mouse); // 模拟组装鼠标的过程
}
void SetKeyBoard(string keyboard)
{
cout << "正在组装" << keyboard << endl;
m_computer.push_back(keyboard); // 模拟组装键盘的过程
}
void SetHost(string host)
{
cout << "正在组装" << host << endl;
m_computer.push_back(host); // 模拟组装主机的过程
}
// 查看当前电脑组装了什么
void Show()
{
cout << "电脑配置结果：" << endl;
for (auto v : m_computer)
{
cout << v << endl;
}
}
vector<string> m_computer; // 模拟空壳电脑
};
// 抽象建造者
class AbstractBuilder
{
public:
// 构造函数 （默认构造一个建造者时，就随之产生一个空壳产品，并要求建造者组装好这个产品）
AbstractBuilder()
{
this->m_product = (AbstractProduct*) new Computer;
}
// 抽象建造者组装零件的动作
virtual void assembleDisplayer(string displayer) = 0;
virtual void assembleMouse(string mouse) = 0;
virtual void assembleKeyBoard(string keyboard) = 0;
virtual void assembleHost(string host) = 0;
AbstractProduct* GetProduct()
{
return m_product; // 返回"已组装或未组装"好的产品
}
virtual ~AbstractBuilder();
protected:
AbstractProduct* m_product; // 空壳产品
};
// 具体建造者（技术员工）
class Technician : AbstractBuilder
{
// 让技术员工组装显示器
void assembleDisplayer(string displayer)
{
this->m_product->SetDisplayer(displayer);
}
// 让技术员工组装鼠标
void assembleMouse(string mouse)
{
this->m_product->SetMouse(mouse);
}
// 让技术员工组装键盘
void assembleKeyBoard(string keyboard)
{
this->m_product->SetKeyBoard(keyboard);
}
// 让技术员工组装主机
void assembleHost(string host)
{
this->m_product->SetHost(host);
}
};
// 老板
class Boss
{
public:
// 构造函数（默认构造一个老板时，就要求老板管理一个员工）
Boss(AbstractBuilder* technician)
{
this->m_technician = technician;
}
// 让员工组装 -- Let employees assemble
void letEmployeeAssemble(string displayer, string mouse, string keyBoard, string host)
{
// 调用员工的组装功能
this->m_technician->assembleDisplayer(displayer);
this->m_technician->assembleMouse(mouse);
this->m_technician->assembleKeyBoard(keyBoard);
this->m_technician->assembleHost(host);
}
private:
AbstractBuilder* m_technician; // 技术人员
};
int main()
{
// 实例一个技术人员，作为员工
AbstractBuilder* technician = (AbstractBuilder*) new Technician;
// 实例一个老板，管理上面的技术人员
Boss* boss = new Boss(technician);
// 老板让员工组装 "Miki显示器", "PoPo鼠标", "Jinna键盘", "BiGong主机"
boss->letEmployeeAssemble("Miki显示器", "PoPo鼠标", "Jinna键盘", "BiGong主机");
// 员工把组装好的(电脑)产品，交出来
AbstractProduct* computer = technician->GetProduct();
// 查看组装好以后的电脑的配置
computer->Show();
delete computer;
delete boss;
delete technician;
system("pause");
return 0;
}
原型模式
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
// 孙悟空七十二变: 变成一颗树
// 原型
class Monkey
{
public:
virtual Monkey* Clone() = 0; // 克隆对象
virtual void Show() = 0; // 展示对象的内容
virtual ~Monkey() {};
};
// 变化后
class Tree : Monkey
{
public:
// 构造函数
Tree(string name) : m_name(name) // 列表初始化
{
; // 空语句，仅为了占位
}
// 拷贝构造函数
Tree(const Tree& obj)
{
this->m_name = obj.m_name;
}
// 展示内容
void Show()
{
cout << m_name << endl;
}
// 克隆对象
Monkey* Clone()
{
cout << "克隆成功！" << endl;
return new Tree(*this); // 调用拷贝构造函数，返回一个新对象
}
private:
string m_name;
};
int main()
{
Tree* aTree = new Tree("菩提树");
aTree->Show();
Tree* bTree = (Tree*)aTree->Clone();
bTree->Show();
delete bTree;
delete aTree;
system("pause");
return 0;
}
总结
创建型模式总结
- 单例模式：创建一个全局的对象
- 工厂方法模式：实现单个类的对象的创建
- 抽象工厂模式：实现多个类的对象的创建
- 建造者模式：实现复杂类的对象的创建
- 原型模式：实现自身类的克隆