在软件开发领域，设计模式是一种经过时间和实践验证的解决方案，用于解决常见的编程问题。这些模式在不同的上下文中被广泛使用，以提高代码的可读性、可维护性和可复用性。吉林大学软件学院的软件设计模式作业题，无疑是为了让学生们深入理解和应用这些重要的编程概念。 设计模式分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。创建型模式关注对象的创建，如单例模式、工厂模式和抽象工厂模式。结构型模式关注如何将对象和类组合成更大的结构，例如适配器模式、装饰器模式和代理模式。行为型模式则关注对象之间的交互和责任分配，比如策略模式、观察者模式和职责链模式。 1. **单例模式**：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。在资源管理、缓存管理等场景中非常常见。 2. **工厂模式**：提供一个接口用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。这增加了系统的灵活性和扩展性。 3. **抽象工厂模式**：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。适用于多个产品族的场景。 4. **适配器模式**：将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口。适配器使得原本不兼容的类可以协同工作。 5. **装饰器模式**：动态地给对象添加一些额外的职责，允许扩展对象的功能而不影响其其他对象。 6. **代理模式**：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，可以实现远程代理、虚拟代理和保护代理等。 7. **策略模式**：定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用它的客户端。 8. **观察者模式**：定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 9. **职责链模式**：将请求沿着处理者链进行传递，直到某个处理者处理请求。避免请求发送者与接收者之间的耦合。 设计模式的学习不仅仅是记住每种模式的定义，更重要的是理解其背后的意图和适用场景。在吉林大学软件学院的软件设计模式作业中，学生可能会遇到实际的编程题目，要求他们识别问题并选择合适的设计模式来解决。这种实践将有助于学生将理论知识转化为实际技能，从而在未来的软件开发工作中游刃有余。通过分析和实现这些模式，学生们将能够更好地掌握面向对象设计的原则，如开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）、依赖倒置原则、单一职责原则等，这些原则是软件设计的基础。

在C++编程领域，Qt是一个广泛应用的开源框架，它提供了丰富的功能来构建桌面、移动以及嵌入式应用程序。设计模式是软件工程中的重要概念，它总结了在特定情境下解决问题的常见方法，使得代码更易读、易维护。本资料"**C++ Qt 设计模式源码**"正是为了帮助开发者结合实际示例来学习和理解这两种技术的融合。 让我们深入理解一下设计模式。设计模式并不具体到某一语言，而是跨越多种编程环境的概念。它们包括结构型模式（如工厂模式、单例模式、适配器模式）、行为型模式（如观察者模式、策略模式、访问者模式）和创建型模式（如建造者模式、抽象工厂模式）。设计模式通过提供经过验证的解决方案，可以提高代码的可重用性和可扩展性，使开发人员能更高效地协同工作。 在Qt框架中，设计模式的应用尤其重要，因为Qt库本身就遵循了许多设计原则和模式。例如，信号与槽机制是一种事件驱动的设计模式，它允许对象间的异步通信。QObjects类中的connect和disconnect函数就是实现这一模式的关键。此外，Qt的插件系统则体现了工厂模式和策略模式的组合，使得在运行时可以动态加载和卸载组件。 在"**C++ Qt 设计模式源码**"中，你可能会找到以下几种常见的设计模式应用： 1. **单例模式**：在Qt中，通常用于管理全局资源，如QApplication或QSqlDatabase，确保在整个应用程序中只有一个实例存在。 2. **工厂模式**：在创建Qt部件或者窗口时，可以使用工厂模式来动态生成所需类型的对象，提供更大的灵活性。 3. **策略模式**：通过接口或基类定义一组可互换的行为，如在不同的平台或环境下选择不同的绘图策略。 4. **观察者模式**：Qt的信号和槽机制就是一种观察者模式的实现，当对象状态改变时，会自动通知其他对象。 5. **模态和非模态对话框**：体现了装饰器模式，允许在不修改原始类的情况下添加新的功能或行为。 通过分析和实践这些源码，你可以更好地了解如何在实际项目中应用设计模式，提升代码质量和可维护性。同时，这也会帮助你深入理解Qt框架的内部机制，从而编写出更加高效和优雅的Qt应用程序。 在"**src**"目录下，你可能发现按设计模式分类的源代码文件，每个文件或子目录都对应一个特定的设计模式。通过阅读、调试和修改这些代码，你可以亲身体验设计模式如何在实际项目中发挥效用，这将极大地促进你对C++和Qt框架的掌握。 "**C++ Qt 设计模式源码**"是一个宝贵的资源，它不仅提供了学习设计模式的实践机会，也帮助你深入理解Qt框架，提升你的软件开发技能。无论是初学者还是经验丰富的开发者，都可以从中受益匪浅。

中介者模式（Mediator Pattern） 1. 中介者模式概述 1.1 定义 1.2 基本思想 2. 中介者模式的结构 3. 中介者模式的UML类图 4. 中介者模式的工作原理 5. Java实现示例 5.1 基本实现示例 5.2 飞机空中交通控制示例 5.3 GUI应用中的中介者模式 6. 中介者模式的优缺点 6.1 优点 6.2 缺点 7. 中介者模式的适用场景 8. 中介者模式在框架中的应用 8.1 Java Swing中的应用 8.2 Spring框架中的应用 9. 中介者模式与其他设计模式的区别与联系 9.1 中介者模式与观察者模式 9.2 中介者模式与外观模式 9.3 中介者模式与命令模式 10. 实战案例：智能家居控制系统 11. 总结

设计模式是软件工程中的一种最佳实践，用于解决在软件开发过程中常见的问题。这些模式是对在特定上下文中已知问题的解决方案的标准化描述，为开发者提供了一种通用的、可复用的方法来组织代码，提高软件的可维护性、可读性和可扩展性。设计模式分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。 创建型模式主要关注对象的创建，它们提供了对实例化过程的抽象，使得代码与具体的对象创建方式解耦。常见的创建型模式包括： 1. 单例模式（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。 2. 工厂方法模式（Factory Method）：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。 3. 抽象工厂模式（Abstract Factory）：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而无需指定具体类。 4. 建造者模式（Builder）：将复杂对象的构建与其表示分离，使得相同的构建过程可以创建不同的表示。 5. 原型模式（Prototype）：通过复制已有对象来创建新对象。 结构型模式关注如何将类或对象组合成更大的结构。它们提供了一种方式来组合现有的类，实现新的功能，同时保持了良好的结构。常见的结构型模式有： 1. 适配器模式（Adapter）：使两个接口不兼容的类可以一起工作。 2. 桥接模式（Bridge）：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。 3. 组合模式（Composite）：将对象组合成树形结构，表示“部分-整体”的层次结构。 4. 装饰模式（Decorator）：动态地给对象添加一些额外的职责，即增加功能而不改变其结构。 5. 外观模式（Facade）：提供一个统一的接口，用来访问子系统中的一组接口。 6. 享元模式（Flyweight）：通过共享大量细粒度对象，减少内存中对象的数量。 7. 代理模式（Proxy）：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。 行为型模式主要关注对象之间的责任分配和交互。它们描述了对象之间的通信和协作方式。常见的行为型模式包括： 1. 责任链模式（Chain of Responsibility）：将请求沿着处理者链进行传递，直到某个处理者处理它。 2. 命令模式（Command）：将请求封装为一个对象，以便使用不同的请求、队列请求、支持撤销操作。 3. 解释器模式（Interpreter）：提供一个语言的文法表示，并定义它的语法规则。 4. 迭代器模式（Iterator）：提供一种方法顺序访问聚合对象的元素，而无需暴露其底层表示。 5. 中介者模式（Mediator）：定义一个中介对象来简化原本复杂的对象间交互。 6. 备忘录模式（Memento）：在不破坏封装性的前提下，捕获对象的内部状态，并在对象需要时恢复状态。 7. 观察者模式（Observer）：定义对象间的一种一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。 8. 状态模式（State）：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为。 9. 策略模式（Strategy）：定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换。 10. 模板方法模式（Template Method）：在抽象类中定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。 11. 访问者模式（Visitor）：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它使你可以在不改变各元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 这份"设计模式PPT"包含的23种设计模式详细涵盖了以上提到的所有模式。通过学习这些设计模式，开发者能够更好地理解和应用这些已经被广泛验证的解决方案，从而编写出更高效、更易于维护的代码。

《时间触发嵌入式系统设计模式 8051系列微控制器开发可靠应用》 （Patterns for Time-Triggered Embedded Systems） (随书代码) 需要原书看一看我的其它资源

专为 C++ 开发岗（后端 / 客户端 / 嵌入式等）面试打造的 “八股文原理 + 源代码实战” 手册，覆盖 2025 年大厂高频考察的 120 个 C++ 核心知识点，每个考点配备 可编译运行的源代码示例，用 “代码讲原理” 替代纯文字背诵，帮你彻底搞懂 “面试官为什么这么问”“怎么用代码证明掌握深度”。 在深入分析C++程序设计语言时，理解内存管理是一个至关重要的部分，它涉及到程序运行时的数据存储和资源分配。C++语言将内存划分为几个不同的区域，包括栈、堆、全局/静态存储区、常量存储区和代码区。栈内存用于存储局部变量、函数参数和返回地址，由编译器自动管理，高效但空间有限。堆内存是动态分配的，允许程序员灵活控制内存的申请和释放，但可能导致内存碎片和泄漏。全局和静态变量存储在全局/静态存储区中，程序结束时由操作系统释放。常量存储区用于存放不可修改的数据，而代码区则存储了程序的指令代码。 内存分配的方式也对性能产生影响，栈分配速度快但不灵活，而堆分配虽然灵活但效率较低，且容易产生碎片。在内存分配的过程中，编译器或操作系统必须管理内存空间，保证数据的对齐，以适应硬件架构的限制。对齐内存可以提高数据访问效率并防止硬件异常。 在C++中，变量的生存周期取决于其作用域和存储类别。全局变量在整个程序中都有效，局部变量仅在函数执行期间有效，静态全局和静态局部变量则具有文件作用域或函数作用域，但只被初始化一次。这些不同的作用域和生存周期对程序的行为和资源管理有重要影响。 智能指针是现代C++中用于自动化内存管理的工具，它包括共享指针、弱指针和唯一指针。共享指针允许多个指针拥有同一资源，当最后一个共享指针被销毁时，资源会自动释放。唯一指针则保证了资源的唯一所有权，当唯一指针销毁时，资源也会被释放。弱指针用于解决共享指针的循环引用问题，它不控制资源的生命周期，但可以检测资源是否已经被释放。 在面试准备过程中，理解和实践这些核心概念对于展示一个候选人的能力至关重要。拥有深刻理解内存管理、智能指针使用以及其它核心概念如STL、多线程和模板元编程，能够帮助开发者在面试中脱颖而出。通过理论和实践结合，使用代码实例来证明自己对这些概念的深入理解，是面试准备中不可或缺的一部分。大厂面试官在面试过程中往往注重实际操作能力和对概念的深入理解，通过实际代码来展示自己对于这些考点的理解，无疑是最好的证明。

Making Embedded Systems, Design Patterns for Great Software 嵌入式开发中的设计模式

《Python编程实战：运用设计模式、并发和程序库创建高质量程序》是一本深入探讨Python编程技术的书籍，旨在帮助读者掌握如何通过应用设计模式、利用并发特性以及有效地使用Python标准库来构建高效、可靠的程序。这本书不仅提供了理论知识，还附带了源码，使得学习更为直观和实践导向。 设计模式是软件开发中的重要概念，它们是经过时间验证的解决方案模板，用于解决常见的编程问题。在Python中，我们可以应用如工厂模式、单例模式、装饰器模式等经典设计模式。例如，工厂模式可以用来创建对象，而单例模式确保一个类只有一个实例。装饰器模式则允许我们动态地修改或扩展函数和类的行为，而无需改动它们的源代码。 并发处理是现代计算中不可或缺的一部分，特别是在多核处理器和分布式系统中。Python提供了多种并发模型，包括线程（threading模块）、进程（multiprocessing模块）以及异步I/O（asyncio模块）。理解这些模型的工作原理以及如何在不同场景下选择合适的模型，对于编写能够充分利用系统资源并提高性能的程序至关重要。 Python的标准库是其强大之处之一，包含了大量预封装的模块和包，涵盖了从网络通信到数据处理的各种功能。例如，requests库用于HTTP请求，numpy和pandas用于科学计算和数据分析，matplotlib和seaborn用于数据可视化，os和sys模块则提供了操作系统交互的功能。掌握这些库的使用可以极大地提高开发效率。 在实战部分，本书可能涵盖如何使用Python进行Web开发（如Django或Flask框架），如何实现数据库操作（如SQLAlchemy或sqlite3），以及如何利用Python进行自动化任务（如使用schedule或APScheduler库）。此外，还可能讨论错误处理、单元测试和集成测试，以确保代码的健壮性和可维护性。 通过学习这本书，读者不仅可以提升Python编程技能，还能学习到如何在实际项目中应用设计原则、并发技术和标准库，从而创建出高质量的Python程序。附带的源码将提供具体的示例，帮助读者更好地理解和应用所学知识。在实践中不断迭代和优化，将使你成为一个更优秀的Python开发者。

设计模式是软件工程中的一种重要概念，它代表了在特定情境下解决问题的优秀方案，能够被重复使用，提高代码的可读性和可维护性。这个“设计模式课程PPT完整版”应该包含了对23种经典设计模式的深入讲解，以及它们在实际编程中的应用示例。 1. **单例模式**：保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在系统中，如果只需要一个共享对象，例如日志服务或线程池，单例模式是最佳选择。 2. **工厂模式**：提供一个创建对象的接口，但让子类决定实例化哪一个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行，提高了代码的灵活性和可扩展性。 3. **抽象工厂模式**：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。在需要跨平台或者多产品线时，抽象工厂模式尤为有用。 4. **建造者模式**：将复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。在需要构建复杂对象，且不想暴露其内部构造细节时，建造者模式非常适用。 5. **原型模式**：通过复制已有对象来创建新对象，减少类的实例化次数，节省内存。在需要频繁创建和删除对象的场景中，如游戏对象的生成，原型模式可以提高性能。 6. **观察者模式**：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。在事件驱动的系统中，如GUI编程，观察者模式广泛使用。 7. **装饰器模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，装饰器模式能为对象提供多种装饰方式，而不会增加类的数量和修改原有代码。 8. **适配器模式**：使两个不兼容的接口能够协同工作，通过适配器将旧接口转换为新接口，实现接口的复用。 9. **桥接模式**：将抽象部分与实现部分分离，使得它们可以独立变化。这种模式可以降低系统的耦合度，提高模块之间的独立性。 10. **组合模式**：允许你将对象组织成树形结构来表现“整体/部分”层次结构，它能让客户以一致的方式处理单个对象和对象集合。 11. **享元模式**：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象，通过共享大量相似对象来减少内存使用。 12. **代理模式**：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，可以用于延迟加载、安全控制、统计监控等。 13. **门面模式**：为子系统提供一个统一的接口，使得子系统更加易于使用。在系统对外接口复杂时，门面模式可以简化调用流程。 14. **状态模式**：允许对象在其内部状态改变时改变其行为，对象看起来似乎修改了它的类。 15. **策略模式**：定义一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换，让算法的变化独立于使用算法的客户。 16. **模板方法模式**：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 17. **访问者模式**：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 18. **责任链模式**：避免请求的发送者和接收者之间的耦合，将一系列处理对象链接在一起，形成一条链，请求沿着链传递，直到某个对象处理它。 19. **命令模式**：将请求封装为一个对象，从而可用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。 20. **备忘录模式**：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，以便以后恢复对象的先前状态。 21. **解释器模式**：给定一种语言，定义它的文法表示，并提供一个解释器来实现该语言的文法规则。 22. **迭代器模式**：提供一种方法顺序访问聚合对象的元素，而又不暴露其底层表示。 23. **中介者模式**：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。 以上就是设计模式的一些基本概念和应用场景，通过学习这个PPT，你可以深入理解设计模式的核心思想，提升软件设计能力，更好地应对复杂的编程挑战。

0 引言.................................................................... 0.1 设计模式解析（总序）........................... 0.2 设计模式解析后记................................... 0.3 与作者联系.............................................. 1 创建型模式......................................................... 1.1 Factory模式.............................................. 1.2 AbstactFactory模式.................................. 1.3 Singleton模式........................................... 1.4 Builder模式............................................... 1.5 Prototype模式........................................... 2 结构型模式......................................................... 2.1 Bridge模式................................................ 2.2 Adapter模式.............................................. 2.3 Decorator模式........................................... 2.4 Composite模式......................................... 2.5 Flyweight模式.......................................... 2.6 Facade模式............................................... 2.7 Proxy模式................................................. 3 行为模式............................................................. 3.1 Template模式............................................ 3.2 Strategy模式............................................. 3.3 State模式................................................... 3.4 Observer模式............................................ 3.5 Memento模式........................................... 3.6 Mediator模式............................................ 3.7 Command模式.......................................... 3.8 Visitor模式................................................ 3.9 Chain of Responsibility模式..................... 3.10 Iterator模式............................................. 3.11 Interpreter模式........................................ 4 说明.................................................................... ### 设计模式精解 #### 0. 引言 设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。本书旨在深度解析GoF所提出的23种设计模式，并提供了C语言实现的源码示例。 #### 0.1 设计模式解析（总序） 设计模式对于理解和掌握面向对象编程(OOP)至关重要。通过学习这些模式，开发者能够更好地解决常见的软件设计问题，并提高代码的复用性和灵活性。设计模式不仅是一种技巧或工具，更是一种思维方式和方法论。 #### 1. 创建型模式 创建型模式关注的是对象的创建方式，它们提供了一种机制来创建对象，同时隐藏了具体的创建逻辑。 - **1.1 Factory模式**：工厂模式定义了一个用于创建对象的接口，但允许子类决定实例化哪个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类。 - **1.2 Abstract Factory模式**：抽象工厂模式提供了一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。 - **1.3 Singleton模式**：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。 - **1.4 Builder模式**：将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 - **1.5 Prototype模式**：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这些原型创建新的对象。 #### 2. 结构型模式 结构型模式关注如何组合类或对象来获得更大的结构。 - **2.1 Bridge模式**：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。 - **2.2 Adapter模式**：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 - **2.3 Decorator模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，提供了一种替代继承的灵活方案。 - **2.4 Composite模式**：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户可以一致地处理单个对象和组合对象。 - **2.5 Flyweight模式**：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。 - **2.6 Facade模式**：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，它定义了一个高层接口，使得这一子系统更加容易使用。 - **2.7 Proxy模式**：为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。 #### 3. 行为模式 行为模式关注的是对象之间的职责分配。 - **3.1 Template Method模式**：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 - **3.2 Strategy模式**：定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。 - **3.3 State模式**：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来像是改变了它的类。 - **3.4 Observer模式**：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。 - **3.5 Memento模式**：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，这样以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态。 - **3.6 Mediator模式**：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，使得各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。 - **3.7 Command模式**：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。 - **3.8 Visitor模式**：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 - **3.9 Chain of Responsibility模式**：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。 - **3.10 Iterator模式**：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素而又不暴露该对象的内部表示。 - **3.11 Interpreter模式**：给出一个语言的文法，并定义一个解释器来解释由该语言编写的程序。 #### 4. 说明 通过深入理解这些设计模式，开发者可以更好地构建高质量的软件系统。每个模式都有其适用场景，了解它们可以帮助我们在遇到相似问题时快速找到解决方案。此外，本书还提供了C语言的具体实现示例，帮助读者更好地理解和应用这些设计模式。通过实践这些模式，不仅可以提升代码质量，还能增强团队间的协作效率，减少未来的维护成本。