常用设计模式知识整理，Head First设计模式（Java）的C++整理实现版，C++新经典设计模式整理----AstroWYH
设计模式的关键点和核心在于以下几个方面：
- 抽象：设计模式强调抽象概念的使用，而不是具体实现。它们提供了一种通用的解决方案，可以适用于不同的应用场景。
- 分离关注点：设计模式可以将不同的关注点分离开来，从而使代码更加模块化和易于维护。例如，MVC模式将应用程序分为模型、视图和控制器，分别处理数据、用户界面和应用逻辑。
- 封装变化：设计模式可以封装变化，从而使代码更加灵活和可扩展。例如，策略模式可以将不同的算法封装为策略对象，并让客户端代码根据需要选择不同的策略。
- 重用代码：设计模式提供了可重用的解决方案，避免在开发过程中重复编写代码，提高代码的可维护性和可重用性。
- 在Duck基类里，如果加上Fly行为，则会出现问题，因为不是所有的鸭子都会飞，比如如果RedHeadDuck不会飞的话，则其也具有了Fly行为，这是不对的。而Swim行为则没问题，因为所有的鸭子都会游泳。而Quack和Fly类似。
- 基于上述考虑，如果直接将Fly行为从Duck类中抽出，将其作为接口（interface，C++中用只含纯虚函数的类表示），每个Duck的子类实现（implement）该接口，则代码的复用性很差。比如一共有50种不同鸭子的子类，其中20种子类里写了某种Fly，比如FlyWithWings，另外30种子类里写了另一种Fly，比如FlyNoWay，则相当于重复的代码写了20次+30次。
- 基于上述考虑，将Fly这种行为再进行抽象一层。如FlyBehavior作为接口，提供Fly函数，而FlyWithWings作为一个类实现该接口，其内实现Fly；同理，FlyNoWay作为另一个类实现Fly。并将FlyBehavior接口的引用（C++中用unique_ptr即可）放入Duck父类，如此一来，每个Duck子类只需要在构造时，对从Duck父类继承到的FlyBehavior，进行赋值即可（多态的体现，父类指针/引用指向子类对象）。这样，20次+30次的重复代码就没有了，代码复用性提高。
- 系统设计时，总会有不变+会变的两部分，需将不变+会变拆分。
- 针对接口编程，而不是针对实现编程。
- 设计模式的作用就是在变化和稳定中间寻找隔离点，去分离稳定和变化，从而管理变化。
- 但如果整个设计中导出都是变化或者到处都稳定，那么自然也就不需要使用任何设计模式了。
- 模板方法模式的关键：父类Fitghter的Burn()中有几个非常固定成员函数调用：EffectEnemy()、EffectSelf()、Show()。这是非常稳定的结构（也是模板方法的由来），前两个的具体实现交给子类，最后一个则是父类自己实现。
- 开闭原则：对扩展开放，对修改关闭。
- 实现了将创建怪物的代码，和怪物类对象要实现的业务逻辑相隔离，实现了封装变化。
- 避免将依赖遍布整个代码，提高了代码的可维护性和可扩展性，避免一修改代码就要修改一大片的困境。
- 希望能够创建一个对象，但创建过程比较复杂，希望对外隐藏这些细节。
- 一个怪物工厂，生产3种怪物。如果增加怪物，则需要修改CreateMonster()，违反开闭原则。
- 工厂方法模式是使用频率最高的工厂模式，又叫工厂模式或多态工厂模式。
- 有些人将简单工厂模式看做工厂方法模式的特例；抽象工厂模式见外层md，这里不详细再写。
- 3个怪物工厂，分别生产3种怪物。当有新的怪物诞生时，需要新增对应的工厂类，满足开闭原则。
- 除怪物类外，工厂类也有父类和多个子类（和怪物类一一对应）。
- 抽象工厂模式的核心：由于工厂方法模式每增加一种怪物子类，就要增加一种工厂子类，导致工厂子类数量太多。因此，如果一个工厂子类能够生产多种怪物（这多种怪物具有相似规则），那么就能有效减少工厂子类的数量，这就是抽象工厂模式的核心思想！
- 比如一个城镇工厂子类可生产：城镇亡灵怪、城镇元素怪、城镇机械怪。
- 建造者模式通常用来创建一个比较复杂的对象，改对象的创建一般分一定的步骤顺序执行。
- 比如本例中，创建一个怪物，需要组装躯干、头部、四肢。这部分代码是稳定的，不发生变化。
- 将LoadTrunkModel()、LoadHeadModel()、LoadLimbsModel()这些创建载入相关成员函数成为构建过程的相关函数，考虑到Monster类中要实现的其他功能可能还较多，因此将这部分成员函数提取（分离）到单独一个类中（MonsterBuilder类，并根据Monster子类各自创建相应子类），不但可以减少Monster类代码量，还增加构建过程的独立性。日后游戏中任何躯干、头部、四肢的组装，都可单独通过该类。
- MonsterDirector是指挥者类，其内部封装MonsterBuilder的指针，其Conduct()中依次调用builder的LoadTrunkModel()、LoadHeadModel()、LoadLimbsModel()的组装流程，扮演指挥者的作用。
- LogToFile是代码中原先直接记录log到文件的类。
- LogToDB是后来随着工程的扩张，代码越来越多，于是将log从文件记录到DB中。
- 然而有一次，DB损坏了，必须要使用原来的LogToFile，但此时很多db->xxx()这样的代码如果全部修改，则代价太大。
- 因此引入LogToAdapter类作为适配层，将其作为LogToDB的子类，在其内封装LogToDB的指针，在其子类各函数中实现LogToFile的实际操作。
- 可以看到，经过适配，极大地减少了代码的改动。
- 关键是map<int, list<shared_ptr>> family_list_，把隶属于某个家族id的所有玩家收集到一个列表中，把所有家族的玩家形成一个map。当某个玩家发出消息后，则只需要遍历该玩家所在家族的list，即只向该家族list发送消息。
- “观察者模式”也叫“发布-订阅（Publish-Subscribe）模式”。“观察者（Fighter子类）”提供NotifyWords，并将其自己加入到“通知器（Notify子类）”的一个对象列表中（family_list_），当通知器意识到有事件发生时，遍历对象列表找到每个观察者，并**调用观察者提供的NotifyWords（发布）**来达到通知观察者的目的，观察者可在NotifyWords中实现收到通知后想做的事情。
- 观察者模式特点：1）观察者和通知器是松耦合，改变一方只要接口不变，不影响另一方。通知器不需要了解具体的观察者类。2）通知器向观察者列表中的所有观察者发送通知，而非观察者不断向通知器查询状态，简化了一对多系统的设计难度。3）可增加新的观察者和通知器，满足开闭原则。
- 举例：游戏中，家族成员运送的镖车收到敌人攻击，本家族其他成员会收到通知，单击通知中的“前往”按钮即可出现到战场救援。