C++ 常见设计模式
最近看了侯老师的一些课程，里面谈到了一些设计模式，这里做一下记录。
Singleton
当我们写的 class，只希望产生一个对象的时候，就需要如下图方式来设计，这是一种叫做 Singleton 的设计模式，是一种非常好的做法。
但是上图的写法还有一点点缺陷。当外界没有人使用 A 的时候，依然有一个 A 存在。
下图则是一种更好的做法，区别在于，把静态的自己放到对外的唯一接口中，当有人调用这个唯一接口的时候，就会存在一个静态的自己，并且只有一个存在。
Adapter
如下图，deque 的功能很强大，于是拿出其中的一部分功能，打包一下变成 queue，且 queue 的功能都可以由 deque 已有的函数完成，类似这样的就叫做 Adapter。
下图表示 queue has-a deque，为 Composition 关系。
Handle/Body(pImpl)
Handle/Body 是委托 Delegation 的一个非常有名的手法，即为 pointer to implementation，也叫做编译防火墙，Handle 永远不用再编译，要编译的只是右边 Body。
如下图，左边 String 就是提供给客户的接口，右边 StringRep 就是 String 的真正实现，这样做的好处就是，客户的接口永远不需要改变，我们可以弹性的改变右边的 String 的实现方式。
Template Method
如下图，在父类 CDocument 中的一个函数 OnFileOpen() 中，打开文件中的很多操作都可以先写好，但是 Serialize() 读文件这个函数目前还无法确定，就可以把它延缓到写子类的时候来定义。这样当子类定义好这个函数，并且通过子类调用父类的 OnFileOpen() 函数的时候，当运行到 Serialize() 函数时，就会通过 this pointer 调用起子类对 Serialize() 的定义。这样的手法就叫做 Template Method。
在写应用程序框架 Application framework 的时候，会大量用到这种手法：先把固定能写好的写好，留下无法决定的函数让它成为一个虚函数，让你的子类去定义它。类似这样的产品很多，比如微软的 MFC。
Observer
如下图，左边是有 4 个相同的 observer 在看同一份数据，右边是有 3 个不同的 observer 在看同一份数据。数据更新的时候，窗口的内容应当同步更新。
如下的设计模式为 Observer
Composite
现在让你设计一个 FileSystem 文件系统，你该如何思考这个问题呢？ 文件系统里有文件和目录，目录里面可以放目录也可以放文件，目录也可以放到另外一个目录种去。我们要设计哪一些 class 才能把他们都关联起来呢？
方法如下图：
Prototype
如果需要一个（树状）继承体系，需要创建未来才会出现的子类。怎么办？
下图中的分隔线的上面就是抽象的部分。 比如我现在设计一个框架 Framework（分隔线上），分隔线下的子类是未来才会派生下去的，是被客户买回去后它才会派生子类，这个时候 class 名称才出现。我可能是3年前写的这一段，我并不知道未来的 class 名称是什么，所以我也不可能去创建它。那么可不可以让下面派生的子类都创建一个自己，当作原型 Prototype，让我有办法去看到你们创造出来的原型，这样我就可以复制它，就等于我在创建了。
对于这类问题：我现在要去创建未来的 Class，Prototype 是一种解法。对于后面派生的子类，你们自己去创建一个出来，只要能被我框架这边看得到，我就可以拿到它，并当成一个蓝本然后 copy 很多份。
有人说，那我把
clone();函数写成静态 static 的，那么不是也可以调用的到吗？
这是不行的，因为如果是静态的，调用函数需要写 class name，而我并不知道未来的 class name 是什么。
为什么还要有一个 #LandSatImage(int) 放到 protected 里面呢？
因为每次调用 clone(); 的时候，都要 new，就会调用构造函数，而放在 private 里的构造函数是用来把自己的原型挂到框架端的，而框架端的空间是用来放原型 Prototype 的，只能放原来的那一个原型，不能再做一次了。所以，我们就再写一个构造函数，让现在这种情况去调用。那么是放在 protected 还是 public 呢？显然不能放在 public 区域，因为这些东西是不打算被外界创建的，所以要通过原型来创建。因此，它只能是 protected 或 private，都可以，只要互相可以区分开，这个例子为了区分就加了个 int 参数，其实根本用不到。
总结上图：每一个子类，自己都有自己的一个个体，并通过构造函数，把自己的个体挂到上面的框架去，然后每一个子类都还有一个 clone(); 函数，从而框架端能看到挂上去的自己的一个个的原型，得以通过原型来调用 clone(); 函数，从而制造出一个或 n 个副本来。
代码如下图：
