面向对象设计与设计模式实战指南

作者：qife122

2025-09-01
福建
本文字数：1744 字
阅读完需：约 6 分钟

项目标题与描述

本项目是一个面向对象设计（OOD）和低层设计（LLD）的学习资源库，包含多种设计模式的完整 C++实现。项目通过实际代码示例演示了适配器模式、桥接模式、装饰器模式等常用设计模式的应用，帮助开发者深入理解面向对象设计原则和模式实践。

功能特性

适配器模式：实现 LegacyGatewayAdapter 将旧支付系统适配到新支付接口
桥接模式：通过 Renderer 接口分离形状绘制与具体渲染实现
装饰器模式：提供文本样式装饰功能，支持粗体、斜体和下划线组合
建造者模式：HttpRequest.Builder 提供灵活的 HTTP 请求构建方式
责任链模式：实现请求处理链，包含认证、授权、限流等处理环节
组合模式：File 和 Folder 类实现文件系统结构的递归处理
外观模式：DeploymentFacade 简化复杂的应用部署流程
工厂模式：NotificationFactory 统一创建不同类型的通知对象
享元模式：ShapeFactory 实现圆形对象的共享和重用
迭代器模式：提供统一的集合遍历接口
中介者模式：FormMediator 管理 UI 组件间的复杂交互逻辑

安装指南

系统要求

C++11 或更高版本的编译器
CMake 3.10+（可选，用于构建项目）
支持 STL 的标准 C++库

安装步骤

克隆项目到本地：

git clone <repository-url>cd lld-design-patterns

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使用 CMake 构建项目：

mkdir build && cd buildcmake ..make

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运行特定模式的示例：

./adapter_pattern_demo./bridge_pattern_demo./decorator_pattern_demo

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使用说明

适配器模式示例

// 使用新的支付处理器PaymentProcessor* processor = new InHousePaymentProcessor();processor->processPayment(100.0, "USD");
// 通过适配器使用旧支付系统LegacyGateway* legacyGateway = new LegacyGateway();PaymentProcessor* adapter = new LegacyGatewayAdapter(legacyGateway);adapter->processPayment(200.0, "EUR");

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桥接模式示例

VectorRenderer vectorRenderer;RasterRenderer rasterRenderer;
// 矢量渲染的圆形Circle vectorCircle(&vectorRenderer, 5.0f);vectorCircle.draw();
// 光栅渲染的矩形Rectangle rasterRectangle(&rasterRenderer, 6.0f, 2.0f);rasterRectangle.draw();

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装饰器模式示例

TextView* plain = new PlainTextView("Hello, world!");TextView* bold = new BoldDecorator(plain);TextView* italicBold = new ItalicDecorator(bold);italicBold->render();

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核心代码

适配器模式实现

// LegacyGatewayAdapter将旧支付系统适配到新接口void LegacyGatewayAdapter::processPayment(double amount, const std::string& currency) {    std::cout << "LegacyGatewayAdapter: Processing payment of " << amount << " " << currency << std::endl;    legacyGateway->executeTransaction(amount, currency);    std::cout << "LegacyGatewayAdapter: Payment processed successfully. Txn ID: "               << legacyGateway->getReferenceNumber() << std::endl;}

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桥接模式实现

// 形状基类与渲染器解耦class Shape {protected:    Renderer* renderer;public:    explicit Shape(Renderer* renderer);    virtual ~Shape() = default;    virtual void draw() = 0;};
// 具体形状实现void Circle::draw() {    renderer->renderCircle(radius);}

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装饰器模式实现

// 文本装饰器基类class TextDecorator : public TextView {protected:    TextView* inner;public:    explicit TextDecorator(TextView* inner);};
// 具体装饰器实现void BoldDecorator::render() {    std::cout << "<b>";    inner->render();    std::cout << "</b>";}

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建造者模式实现

// HTTP请求建造者HttpRequest::Builder& HttpRequest::Builder::method(const std::string& m) {    method = m.empty() ? "GET" : m;    std::transform(method.begin(), method.end(), method.begin(), ::toupper);    return *this;}
HttpRequest HttpRequest::Builder::build() {    if ((method == "POST" || method == "PUT") && body.empty()) {        std::cout << "Warning: Building " << method << " request without a body" << std::endl;    }    return HttpRequest(*this);}

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