1.單例模式

作用：保證一個類只有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點，使得系統(tǒng)中只有唯一的一個對象實例。

應(yīng)用：常用于管理資源，如日志、線程池

實現(xiàn)要點：

在類中，要構(gòu)造一個實例，就必須調(diào)用類的構(gòu)造函數(shù)，并且為了保證全局只有一個實例，

需防止在外部調(diào)用類的構(gòu)造函數(shù)而構(gòu)造實例，需要將構(gòu)造函數(shù)的訪問權(quán)限標(biāo)記為private，

同時阻止拷貝創(chuàng)建對象時賦值時拷貝對象，因此也將它們聲明并權(quán)限標(biāo)記為private；

另外，需要提供一個全局訪問點，就需要在類中定義一個static函數(shù)，返回在類內(nèi)部唯一構(gòu)造的實例。

class Singleton{
public:
static Singleton& getInstance(){
static Singleton instance;
return instance;
}
void printTest(){
cout< "do something"<

首先，構(gòu)造函數(shù)聲明成private的目的是只允許內(nèi)部調(diào)用，getInstance()中的靜態(tài)局部變量創(chuàng)建時調(diào)用，但不允許外部調(diào)用構(gòu)造創(chuàng)建第二個實例；

然后，拷貝構(gòu)造和拷貝賦值符是聲明成了private而不給出定義，其目的是阻止拷貝，如果企圖通過拷貝構(gòu)造來創(chuàng)建第二個實例，編譯器會報錯。

阻止拷貝的另一種寫法是聲明后接一個"=delete",也能起到相同的作用（C++11）。

2.工廠模式

工廠模式包括三種：簡單工廠模式、工廠方法模式、抽象工廠模式。

工廠模式的主要作用是封裝對象的創(chuàng)建，分離對象的創(chuàng)建和操作過程，用于批量管理對象的創(chuàng)建過程，便于程序的維護和擴展。

（1）簡單工廠模式

簡單工廠是工廠模式最簡單的一種實現(xiàn)，對于不同產(chǎn)品的創(chuàng)建定義一個工廠類，將產(chǎn)品的類型作為參數(shù)傳入到工廠的創(chuàng)建函數(shù)，根據(jù)類型分支選擇不同的產(chǎn)品構(gòu)造函數(shù)。

//簡單工廠模式
typedef enum ProductTypeTag
{
TypeA,
TypeB,
TypeC
}PRODUCTTYPE;
class Product//產(chǎn)品抽象基類
{
public:
virtual void Show() = 0;
};
class ProductA : public Product
{
public:
void Show()
{
cout< "I'm ProductA"<

（2）工廠方法模式

其實這才是正宗的工廠模式，簡單工廠模式只是一個簡單的對創(chuàng)建過程封裝。工廠方法模式在簡單工廠模式的基礎(chǔ)上增加對工廠的基類抽象，不同的產(chǎn)品創(chuàng)建采用不同的工廠創(chuàng)建（從工廠的抽象基類派生），這樣創(chuàng)建不同的產(chǎn)品過程就由不同的工廠分工解決：FactoryA專心負(fù)責(zé)生產(chǎn)ProductA，F(xiàn)actoryB專心負(fù)責(zé)生產(chǎn)ProductB，F(xiàn)actoryA和FactoryB之間沒有關(guān)系；如果到了后期，如果需要生產(chǎn)ProductC時，我們則可以創(chuàng)建一個FactoryC工廠類，該類專心負(fù)責(zé)生產(chǎn)ProductC類產(chǎn)品。

該模式相對于簡單工廠模式的優(yōu)勢在于：便于后期產(chǎn)品種類的擴展。

//工廠方法模式
typedef enum ProductTypeTag
{
TypeA,
TypeB,
TypeC
}PRODUCTTYPE;
class Product//產(chǎn)品抽象基類
{
public:
virtual void Show() = 0;
};
class ProductA : public Product
{
public:
void Show()
{
cout< "I'm ProductA"<

（3）抽象工廠模式

抽象工廠模式對工廠方法模式進行了更加一般化的描述。工廠方法模式適用于產(chǎn)品種類結(jié)構(gòu)單一的場合，為一類產(chǎn)品提供創(chuàng)建的接口；而抽象工廠方法適用于產(chǎn)品種類結(jié)構(gòu)多的場合，就是當(dāng)具有多個抽象產(chǎn)品類型時，抽象工廠便可以派上用場。

抽象工廠模式更適合實際情況，受生產(chǎn)線所限，讓低端工廠生產(chǎn)不同種類的低端產(chǎn)品，高端工廠生產(chǎn)不同種類的高端產(chǎn)品。

//抽象工廠模式
class ProductA
{
public:
virtual void Show() = 0;
};
class ProductA1 : public ProductA//A類低端產(chǎn)品
{
public:
void Show()
{
cout< "I'm ProductA1"<

3 策略模式

策略模式也是一種非常常用的設(shè)計模式，而且也不復(fù)雜。下面我們就來看看這種模式。

定義：策略模式定義了一系列的算法，并將每一個算法封裝起來，而且使它們還可以相互替換。策略模式讓算法獨立于使用它的客戶而獨立變化。

角色：
抽象策略角色（Strategy）：抽象策略類。
具體策略角色(ConcreteStrategy)：封裝了繼續(xù)相關(guān)的算法和行為。
環(huán)境角色(Context)：持有一個策略類的引用，最終給客戶端調(diào)用。

UML圖：

事例：（該事例改編自一道網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模式面試題）

如現(xiàn)在你是一個設(shè)計師，你正在設(shè)計一種空調(diào)。但是你們的空調(diào)要支持3種模式。冷風(fēng)模式（ColdWind）, 熱風(fēng)模式(WramWind)，無風(fēng)模式（NoWind）。
當(dāng)選擇ColdWind模式，將輸送冷風(fēng)；當(dāng)選擇WarmWind模式，將輸送熱風(fēng)；在選擇NoWind模式時，空調(diào)什么都不做。你將考慮如何為空調(diào)設(shè)計應(yīng)用程序？如果將來空調(diào)需要增加支持新的模式呢？

這道面試題，其實可以用各種模式實現(xiàn)，然而在這里我理解策略模式比較合適。我們將冷風(fēng)模式，和熱風(fēng)模式以及無風(fēng)模式可以理解為各種不同的算法。顯然策略模式非常符合。

這里ColdWind, WramWind, NoWind 其實就是ConcreteStrategy。IWnd 是抽象策略類。所以我們開始這么封裝我們策略類

#include < iostream >
using namespace std;
#define  free_ptr(p) 
	if(p) delete p; p = NULL;

class IWind{
public:
	virtual ~IWind(){};
	virtual void blowWind() = 0;
};

class ColdWind : public IWind{
public:
	void blowWind(){
		cout< "Blowing cold wind!"<

然后我們實現(xiàn)一個windmode 的類，作為 wind 系列的環(huán)境類：

class WindMode{
public:
	WindMode(IWind* wind): m_wind(wind){};
	~WindMode(){free_ptr(m_wind);}
	void blowWind(){
		m_wind- >blowWind();
	};
private:
	IWind* m_wind;
};

最后客戶端代碼：

int main(int argc, char* argv[])
{
	WindMode* warmWind = new WindMode(new WarmWind());
	WindMode* coldWind = new WindMode(new ColdWind());
	WindMode* noWind = new WindMode(new NoWind());

	warmWind- >BlowWind();
	coldWind- >BlowWind();
	noWind- >BlowWind();

	free_ptr(warmWind);
	free_ptr(coldWind);
	free_ptr(noWind);
	system("pause");
	return 0;
}

（這個實例網(wǎng)上也有人用命令模式實現(xiàn)。命令模式請看我后面的博客。把冷風(fēng)，熱風(fēng)，無風(fēng)作為一種命令。當(dāng)然這是另外一種思路，也未嘗不可。但是我覺得如果采用命令模式。類的個數(shù)會相應(yīng)增加（增加系列的命令類），造成額外的開銷。當(dāng)添加一個新模式的時候，你需要添加的類過多?；蚨嗷蛏俨皇悄敲疵髦恰Ｋ晕覀€人認(rèn)為在這里策略模式更好一些。）

總的說來策略模式：

優(yōu)點：
1、 使用策略模式可以避免使用多重條件轉(zhuǎn)移語句。多重轉(zhuǎn)移語句不易維護。
2、 策略模式讓你可以動態(tài)的改變對象的行為，動態(tài)修改策略
缺點：
1、客戶端必須知道所有的策略類，并自行決定使用哪一個策略類。
2、類過多---策略模式造成很多的策略類，每個具體策略類都會產(chǎn)生一個新類。（這點可以通過享元模式來克服類過多）

模式定義：

命令模式將“請求”封裝成對象，以便使用不同的請求、隊列或者日志來參數(shù)化其他對象。命令模式也支持可撤銷的操作。

命令對象將動作和接受者包進對象中，這個對象只暴露一個execute()方法。

當(dāng)需要將發(fā)出請求的對象和執(zhí)行請求的對象解耦的時候，使用命令模式。

模式結(jié)構(gòu)：

舉例：

遙控器上有一個插槽，可以放上不同的裝置，然后用按鈕控制。我們這里放置電燈，并有開和關(guān)按鈕?？梢悦钅Ｊ綄崿F(xiàn)。

UML設(shè)計：

其中，RemoteControl為遙控器，LightOnCommand為開燈請求對象，LightOffCommand為關(guān)燈請求對象，他們繼承自基類Command，這樣設(shè)計可以使插槽在以后防止其他的裝置。

#include < iostream >

using namespace std;

//電燈類
class Light
{
public:
	void on()
	{
		cout < < "Light on !" < < endl;
	}

	void off()
	{
		cout < < "Light off !" < < endl;
	}
};
//命令類
class Command
{
public:
	virtual void execute(){}
};
//具體命令類
class LigthOnCommand : public Command
{
public:
	LigthOnCommand(Light* lig):light(lig){}
	//execute方法
	void execute()
	{
		light- >on();
	}
private:
	Light* light;
};

class LigthOffCommand : public Command
{
public:
	LigthOffCommand(Light* lig):light(lig){}
	void execute()
	{
		light- >off();
	}
private:
	Light* light;
};

//遙控器類
class RemoteControl
{
public:
	void setCommand(Command* command)
	{
		slot = command;
	}
	void buttonOn()
	{
		slot- >execute();
	}
private:
	Command* slot;
};
//客戶代碼
int main()
{
	RemoteControl lightOnControl;
	RemoteControl lightOffControl;

	Command* onCommand = new LigthOnCommand(new Light());
	Command* offCommand = new LigthOffCommand(new Light());

	lightOnControl.setCommand(onCommand);
	lightOffControl.setCommand(offCommand);

	lightOnControl.buttonOn();
	lightOffControl.buttonOn();

	return 0;
}

執(zhí)行結(jié)果：

Lighton !

Lightoff !

請按任意鍵繼續(xù). .