23種GOF設計模式一般分為三大類：創建型模式、結構型模式、行為模式。

創建型模式包括：1、FactoryMethod(工廠方法模式)；2、Abstract Factory(抽象工廠模式)；3、Singleton(單例模式)；4、Builder(建造者模式)；5、Prototype(原型模式).

結構型模式包括：6、Bridge(橋接模式)；7、Adapter(適配器模式)；8、Decorator(裝飾模式)；9、Composite(組合模式)；10、Flyweight(享元模式)；11、Facade(外觀模式)；12、Proxy(代理模式).

行為模式包括：13、TemplateMethod(模板方法模式)；14、Strategy(策略模式)；15、State(狀態模式)；16、Observer(觀察者模式)；17、Memento(備忘錄模式)；18、Mediator(中介者模式)；19、Command(命令模式)；20、Visitor(訪問者模式)；21、Chain of Responsibility(責任鏈模式)；22、Iterator(迭代器模式)；23、Interpreter(解釋器模式).

Factory Method：定義一個用于創建對象的接口，讓子類決定將哪一個類實例化。Factory Method使一個類的實例化延遲到其子類。

Abstract Factory：提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無需指定他們具體的類。

Singleton：保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點。

Builder：將一個復雜對象的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。

Prototype：用原型實例指定創建對象的種類，并且通過拷貝這個原型來創建新的對象。

Bridge：將抽象部分與它的實現部分分離，使它們都可以獨立地變化。

Adapter：將一個類的接口轉換成客戶希望的另外一個接口。Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些類可以一起工作。

Decorator：動態地給一個對象添加一些額外的職責。就擴展功能而言， Decorator模式比生成子類方式更為靈活。

Composite：將對象組合成樹形結構以表示“部分-整體”的層次結構。Composite使得客戶對單個對象和復合對象的使用具有一致性。

Flyweight：運用共享技術有效地支持大量細粒度的對象。

Facade：為子系統中的一組接口提供一個一致的界面， Facade模式定義了一個高層接口，這個接口使得這一子系統更加容易使用。

Proxy：為其他對象提供一個代理以控制對這個對象的訪問。

Template Method：定義一個操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。Template Method使得子類可以不改變一個算法的結構即可重定義該算法的某些特定步驟。

Strategy：定義一系列的算法,把它們一個個封裝起來, 并且使它們可相互替換。本模式使得算法的變化可獨立于使用它的客戶。

State：允許一個對象在其內部狀態改變時改變它的行為。對象看起來似乎修改了它所屬的類。

Observer：定義對象間的一種一對多的依賴關系,以便當一個對象的狀態發生改變時,所有依賴于它的對象都得到通知并自動刷新。

Memento：在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，并在該對象之外保存這個狀態。這樣以后就可將該對象恢復到保存的狀態。

Mediator：用一個中介對象來封裝一系列的對象交互。中介者使各對象不需要顯式地相互引用，從而使其耦合松散，而且可以獨立地改變它們之間的交互。

Command：將一個請求封裝為一個對象，從而使你可用不同的請求對客戶進行參數化；對請求排隊或記錄請求日志，以及支持可取消的操作。

Visitor：表示一個作用于某對象結構中的各元素的操作。它使你可以在不改變各元素的類的前提下定義作用于這些元素的新操作。

Chain of Responsibility：為解除請求的發送者和接收者之間耦合，而使多個對象都有機會處理這個請求。將這些對象連成一條鏈，并沿著這條鏈傳遞該請求，直到有一個對象處理它。

Iterator：提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素, 而又不需暴露該對象的內部表示。

Interpreter：給定一個語言, 定義它的文法的一種表示，并定義一個解釋器, 該解釋器使用該表示來解釋語言中的句子。

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???????? Singleton：(1)、意圖：保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點；(2)、適用性：當類只能有一個實例而且客戶可以從一個眾所周知的訪問點訪問它時；當這個唯一實例應該是通過子類化可擴展的，并且客戶應該無需更改代碼就能使用一個擴展的實例時；(3)、優點：A、對唯一實例的受控訪問：因為Singleton類封裝它的唯一實例，所以它可以嚴格的控制客戶怎樣以及何時訪問它；B、縮小名空間：Singleton模式是對全局變量的一種改進，它避免了那些存儲唯一實例的全局變量污染名空間；C、允許對操作和表示的精化：Singleton類可以有子類，而且用這個擴展類的實例來配置一個應用是很容易的，你可以用你所需要的類的實例在運行時刻配置應用；D、允許可變數目的實例：這個模式使得你易于改變你的想法，并允許Singleton類的多個實例。此外，你可以用相同的方法來控制應用所使用的實例的數目。只有允許訪問Singleton實例的操作需要改變；E、比類操作更靈活：另一種封裝Singleton功能的方式是使用類操作(即C++中的靜態成員函數或者是Smalltalk中的類方法)。但這兩種語言技術都難以改變設計以允許一個類有多個實例。此外，C++中的靜態成員函數不是虛函數，因此子類不能多態的重定義它們。

示例代碼1：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>using namespace std;class Singleton
{
private:Singleton() {}static Singleton* single;public:static Singleton* GetInstance(){if (single == NULL) {single = new Singleton();}return single;}
};Singleton* Singleton::single = NULL;//靜態變量類外初始化//客戶端
int main()
{Singleton* s1 = Singleton::GetInstance();Singleton* s2 = Singleton::GetInstance();if (s1 == s2) cout<<"ok"<<endl;elsecout<<"no"<<endl;/*result:ok*/return 0;
}

示例代碼2：

Singleton.h：

#ifndef _SINGLETON_H_
#define _SINGLETON_H_#include <iostream>
using namespace std;class Singleton
{
public:static Singleton* Instance();
protected:Singleton();//Singleton不可以被實例化，因此將其構造函數聲明為protected或者直接聲明為private
private:static Singleton* _instance;
};#endif//~_SINGLETON_H_

Singleton.cpp:

#include "Singleton.h"#include <iostream>
using namespace std;Singleton* Singleton::_instance = 0;Singleton::Singleton()
{cout<<"Singleton ..."<<endl;
}Singleton* Singleton::Instance()
{if (_instance == 0) _instance = new Singleton();return _instance;
}

main.cpp:

#include "Singleton.h"#include <iostream>
using namespace std;int main()
{Singleton* sgn = Singleton::Instance();/*result:Singleton ...*/return 0;
}

單例模式結構圖：

參考文獻：

1、《大話設計模式C++》

2、《設計模式精解----GoF23種設計模式解析》

3、《設計模式----可復用面向對象軟件的基礎》