设计模式的设计原则

依赖倒置：高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖抽象；抽象不应该依赖具体实现，具体实现应该依赖于抽象； (记住依赖抽象就好了)。
开放封闭：一个类应该对扩展（组合和继承）开放，对修改关闭；
面向接口：不将变量类型声明为某个特定的具体类，而是声明为某个接口；
客户程序无需获知对象的具体类型，只需要知道对象所具有的接口；
减少系统中各部分的依赖关系，从而实现“高内聚、松耦合”的类型设计方案；(记住只暴露接口，只调用接口)。
封装变化点：将稳定点和变化点分离，扩展修改变化点；让稳定点和变化点的实现层次分离；
单一职责：一个类应该仅有一个引起它变化的原因； (就是变化点不要太多)。
里氏替换：子类型必须能够替换掉它的父类型；主要出现在子类覆盖父类实现，原来使用父类型的程序可能出现错误；覆盖了父类方法却没> 有实现父类方法的职责；( 就是子类可以覆盖父类的方法，但是得保证父类必要的功能)。
接口隔离：不应该强迫客户依赖于它们不用的方法；
一般用于处理一个类拥有比较多的接口，而这些接口涉及到很多职责；
客户端不应该依赖它不需要的接口。
一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。
组合优于继承：继承耦合度高，组合耦合度低；

模板设计模式

定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。 Template Method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。

通过一个动物园表演的例子来说明该设计模式：

某个品牌动物园，有一套固定的表演流程，但是其中有若干个表演子流程可创新替换，以尝试迭代更新表演流程；

#include <iostream>
using namespace std;
// 开闭原则
class ZooShow {public:void Show() {//一套固定的表演流程，show0->show1->show2->show3// 加了一个特定的设定：show1表演流程没有超时的话，进行一个中场游戏环节；如果超时，直接入下一个子表演流程if (Show0())PlayGame();Show1();Show2();Show3();}
private:void PlayGame() {cout << "after Show0, then play game" << endl;}// 通过protected对其他用户关闭，但是子类开放的
protected://判断是否超时的变量bool expired;virtual bool Show0() {cout << "show0" << endl;//如果没有超时，返回true，超时了返回falseif (! expired) {return true;}return false;}virtual void Show1() {cout << "show1" << endl;}//抽象接口virtual void Show2() = 0;virtual void Show3() {cout << "show3" << endl;}
};
// 框架
// 模板方法模式
class NewShow1 : public ZooShow {protected://替换了原来的表演1virtual void Show1(){cout << "Newshow1 show1" << endl;}//实现了抽象接口virtual void Show2(){cout << "Newshow1 show2" << endl;}
};
class NewShow2 : public ZooShow {protected://替换了表演0，但是仍要实现原来的特定功能（里氏替换）virtual bool Show0() {cout << "NewShow2 show0" << endl;if (! expired) { // 里氏替换return true;}return false;}virtual void Show2(){cout << "Newshow2 show2" << endl;}
};
int main () {ZooShow *zs1 = new NewShow1; // 晚绑定ZooShow *zs2 = new NewShow2;zs1->Show();zs2->Show();return 0;
}

总结下模板设计模式的特点：
子类可以复写父类子流程，使父类的骨架流程丰富；
父类中的抽象方法由子类实现，属于一种反向控制流程；
父类protected 保护子类需要复写的子流程，这样子类的子流程只能父类来调用；
通过固定算法骨架来约束子类的行为；

观察者模式

定义对象间的一种一对多（变化）的依赖关系，以便当一个对象(Subject)的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。

通过一个气象站的例子来说明：

气象站发布气象资料给数据中心，数据中心经过处理，将气象信息更新到两个不同的显示终端（A 、B和C）；

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 定义一个抽象的基类，定义了显示温度的接口
class IDisplay {public:virtual void Show(float temperature) = 0;virtual ~IDisplay() {}
};
//不同的显示终端具体实现显示接口
class DisplayA : public IDisplay {public:virtual void Show(float temperature) {cout << "DisplayA Show temperature : " << temperature << endl;}
private:void jianyi();
};
class DisplayB : public IDisplay{public:virtual void Show(float temperature) {cout << "DisplayB Show temperature : " << temperature  << endl;}
};
class DisplayC : public IDisplay{public:virtual void Show(float temperature) {cout << "DisplayC Show temperature : " << temperature  << endl;}
};
// 应对稳定点，抽象
// 应对变化点，扩展（继承和组合）
//定义一个数据中心，负责注册目标显示终端、删除显示终端、通知终端显示功能
class DataCenter {public://注册显示终端void Attach(IDisplay * ob) {obs.push_back(ob);}//删除显示终端void Detach(IDisplay * ob) {obs.remove(ob);}//通知显示功能void Notify(int temper_num) {float temper = SetTemperature(temper_num);for (auto iter : obs) {iter->Show(temper);}}// 接口隔离
private:float SetTemperature(int temper) {return temper;}std::list<IDisplay*> obs;
};
int main() {DataCenter *center = new DataCenter;// ... 某个模块IDisplay *da = new DisplayA();center->Attach(da);IDisplay *db = new DisplayB();center->Attach(db);IDisplay *dc = new DisplayC();center->Attach(dc);center->Notify(36);//-----center->Detach(db);center->Notify(37);//....return 0;
}

总结观察者模式的特点：

观察者模式使得我们可以独立地改变目标与观察者，从而使二者之间的关系松耦合；
观察者自己决定是否订阅通知，目标对象并不关注谁订阅了；
观察者不要依赖通知顺序，目标对象也不知道通知顺序；

策略设计模式

定义一系列算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可互相替换。该模式使得算法可独立于使用它的客户程序而变化。

总结就是将对象和接口方法解耦，不同的算法可以以相同的形式调用，还可以节省实例化对象的开销。

用一个节假日销售价格的例子说明:

某商场节假日有固定促销活动，为了加大促销力度，现提升不同节假日促销活动规格；

#include <iostream>using namespace std;// 稳定点：使用抽象去解决它
// 变化点：可以通过扩展（继承和组合）去解决它
//策略基类，定义一个接口
class ProStategy {public:virtual void CalcPro(int ctx) = 0;
};
// 策略子类，使用不同的方法实现
class VAC_QiXi : public ProStategy {public:virtual void CalcPro(int ctx){cout << "QiXi : " << ctx << endl;}
};
// cpp
class VAC_Wuyi : public ProStategy {public:virtual void CalcPro(int ctx){cout << "Wuyi : " << ctx << endl;}
};
// cpp
class VAC_GuoQing : public ProStategy {public:virtual void CalcPro(int ctx){cout << "GuoQing : " << ctx << endl;}
};
//调度类
class Context {public:Context(ProStategy *sss) : s(sss){}~Context(){}void CalcPromotion(int ctx){s->CalcPro(ctx);}
private:ProStategy *s;
};int main () {ProStategy *s = new VAC_QiXi();Context *p = new Context(s);p->CalcPromotion(1);s = new VAC_Wuyi();p = new Context(s);p->CalcPromotion(2);s = new VAC_GuoQing();p = new Context(s);p->CalcPromotion(3);return 0;
}

策略设计模式的特点：

策略模式提供了一系列可重用的算法，从而可以使得类型在运行时方便地根据需要在各个算法之间进行切换；
策略模式消除了条件判断语句；也就是在解耦合；
分离算法，选择实现；

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