C++ 框架中设计模式的有效应用

C++ 框架的设计模式能提升代码的维护性、可扩展性和可重用性。其中包括：工厂模式：动态创建对象。装饰器模式：扩展对象功能。单例模式：确保全局唯一性。

C++ 框架中设计模式的有效应用

设计模式是经过验证的软件开发解决方案，旨在解决常见的编程问题。将这些模式应用到 C++ 框架中可以极大地提高代码的可维护性、可扩展性和可重用性。

工厂模式：动态创建对象

代码示例：

class ShapeFactory {
public:
    Shape* createShape(const std::string& type) {
        if (type == "Circle") {
            return new Circle();
        } else if (type == "Rectangle") {
            return new Rectangle();
        } else {
            return nullptr;
        }
    }
};

实战案例：

假设你有一个绘图应用程序，允许用户在画布上绘制不同形状。工厂模式可用于基于传入的形状类型动态创建形状对象，从而避免创建多个条件语句或开关语句。

装饰器模式：动态扩展对象功能

代码示例：

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0;
};

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() { std::cout << "Drawing a circle" << std::endl; }
};

class ShapeDecorator : public Shape {
protected:
    Shape* shape;

public:
    ShapeDecorator(Shape* shape) : shape(shape) {}
    virtual void draw() override { shape->draw(); }
};

class ColoredShape : public ShapeDecorator {
public:
    ColoredShape(Shape* shape, const std::string& color) : ShapeDecorator(shape), color(color) {}
    void draw() override {
        ShapeDecorator::draw();
        std::cout << " with color " << color << std::endl;
    }

private:
    std::string color;
};

实战案例：

在绘图应用程序中，装饰器模式可用于向现有形状添加额外的功能，例如为形状着色。通过将 ColoredShape 包装在 Circle 对象周围，可以动态地为圆形添加颜色功能。

单例模式：确保全局唯一性

代码示例：

class Database {
private:
    static Database* instance;
    std::string connectionString;

    Database(const std::string& connectionString) : connectionString(connectionString) {}

public:
    static Database* getInstance() {
        if (instance == nullptr) {
            instance = new Database("connectionString");
        }
        return instance;
    }

    void connect() { /* ... */ }
    void executeQuery() { /* ... */ }
};

实战案例：

在应用程序中，单例模式用于确保整个程序只有一个数据库连接。这有助于防止并发问题并确保数据的一致性。