当前位置： 首页 > news >正文

项目设计模式草稿纸

news 2025/8/6 20:04:03

我来深入分析你的项目代码，帮你学习设计模式！让我先仔细研究你的代码结构。

Read file: application/http_upload.cc
现在让我查看一些核心的基础模块，了解设计模式的使用情况：

Read file: base/Singleton.h
Read file: base/ThreadPool.h
Read file: net/HttpServer.h
Read file: net/TcpServer.h
Read file: net/EventLoop.h
Read file: net/RouteTrie.h
现在让我查看一些其他重要的设计模式相关文件：

Read file: base/noncopyable.h
Read file: net/EventLoopThreadPool.h
现在让我查看一些回调相关的设计：

Read file: net/Callbacks.h
基于对你的项目代码的深入分析，我来为你详细总结这个项目中使用的设计模式！这是一个非常优秀的C++网络编程项目，使用了多种经典设计模式。

�� 你的项目设计模式分析总结

1. 单例模式 (Singleton Pattern) ⭐⭐⭐⭐⭐

优先级最高，面试重点！

位置: base/Singleton.h

template<typename T>
class Singleton : noncopyable
{
public:static T& instance(){pthread_once(&ponce_, &Singleton::init);assert(value_ != NULL);return *value_;}// ...
};

特点:

  • 使用模板实现，支持任意类型
  • 线程安全的单例实现（使用pthread_once）
  • 自动内存管理（通过atexit注册销毁函数）
  • 继承自noncopyable防止拷贝

应用场景: 全局配置、日志系统、数据库连接池等

2. 工厂模式 (Factory Pattern) ⭐⭐⭐⭐

优先级很高，面试重点！

位置: net/poller/ 目录下的多态Poller实现

体现:

  • DefaultPoller.cc - 默认Poller工厂
  • EPollPoller.cc - epoll实现
  • PollPoller.cc - poll实现
  • 通过工厂方法创建不同的IO多路复用器

特点:

  • 运行时根据系统环境选择最优的IO多路复用方式
  • 封装了不同平台的差异
  • 支持策略切换

3. 代理模式 (Proxy Pattern) ⭐⭐⭐⭐

优先级很高！

位置: net/HttpServer.h 和 net/TcpServer.h

体现:

class HttpServer {using HttpCallback = std::function<bool (const TcpConnectionPtr&, HttpRequest&, HttpResponse*)>;// HttpServer作为TcpServer的代理，提供HTTP层面的抽象
};

特点:

  • HttpServer代理了TcpServer，提供HTTP协议层面的接口
  • 隐藏了TCP连接的复杂性
  • 提供了更高级别的HTTP处理接口

4. 观察者模式 (Observer Pattern) ⭐⭐⭐⭐

优先级很高！

位置: net/EventLoop.h 和回调机制

体现:

// 各种回调函数定义
using ConnectionCallback = std::function<void(const TcpConnectionPtr&)>;
using MessageCallback = std::function<void(const TcpConnectionPtr&, Buffer*, Timestamp)>;
using WriteCompleteCallback = std::function<void(const TcpConnectionPtr&)>;

特点:

  • 事件驱动的架构设计
  • 通过回调函数实现观察者模式
  • 支持异步事件通知
  • 解耦了事件源和事件处理者

5. 策略模式 (Strategy Pattern) ⭐⭐⭐

优先级中等！

位置: 路由系统 net/RouteTrie.h

体现:

// 不同的路由处理策略
struct RoutePattern {std::regex pattern;              // 正则表达式模式std::vector<std::string> params; // 路径参数名列表RequestHandler handler;          // 处理函数HttpRequest::Method method;      // HTTP方法
};

特点:

  • 不同的HTTP请求使用不同的处理策略
  • 支持动态路由匹配
  • 可扩展的路由处理机制

6. 装饰器模式 (Decorator Pattern) ⭐⭐⭐

优先级中等！

位置: base/ThreadPool.h 和 net/EventLoopThreadPool.h

体现:

class ThreadPool : noncopyable {// 装饰了基本的线程功能，添加了任务队列、线程管理等using Task = std::function<void()>;void run(Task task);  // 装饰了任务执行
};

特点:

  • 线程池装饰了基本的线程功能
  • 添加了任务队列、线程管理等高级功能
  • 保持了原有接口的简洁性

7. 模板方法模式 (Template Method Pattern) ⭐⭐

优先级较低！

位置: application/http_upload.cc 中的请求处理流程

体现:

bool onRequest(const TcpConnectionPtr& conn, HttpRequest& req, HttpResponse* resp) {// 1. 查找匹配的路由// 2. 提取路径参数  // 3. 调用处理函数// 4. 返回响应
}

特点:

  • 定义了HTTP请求处理的固定流程
  • 具体的处理逻辑由子类（不同的handler）实现
  • 保证了处理流程的一致性

8. 其他重要设计模式

RAII模式 (Resource Acquisition Is Initialization)

位置: 整个项目

class FileUploadContext {~FileUploadContext() {if (file_.is_open()) {file_.close();  // 自动资源管理}}
};
PIMPL模式 (Pointer to Implementation)

位置: 各种头文件中的前向声明

class EventLoop {
private:std::unique_ptr<Poller> poller_;    // 隐藏实现细节std::unique_ptr<TimerQueue> timerQueue_;
};
RAII + 智能指针模式

位置: 整个项目

std::unique_ptr<Acceptor> acceptor_;
std::shared_ptr<EventLoopThreadPool> threadPool_;

�� 面试重点总结

必须掌握的设计模式（按优先级）:

  1. 单例模式 - 你的Singleton.h实现很经典
  2. 工厂模式 - Poller的工厂实现
  3. 代理模式 - HttpServer代理TcpServer
  4. 观察者模式 - 回调机制和事件驱动
  5. 策略模式 - 路由处理策略

项目亮点:

  • ✅ 线程安全的单例实现
  • ✅ 事件驱动的网络架构
  • ✅ 多态的IO多路复用
  • ✅ 智能指针的RAII管理
  • ✅ 模板编程的灵活运用
  • ✅ 回调机制的优雅设计

面试时可以重点讲解:

  1. 单例模式的线程安全实现 - 使用pthread_once
  2. 工厂模式在IO多路复用中的应用 - 自动选择最优策略
  3. 观察者模式在网络编程中的应用 - 事件驱动架构
  4. RAII模式在资源管理中的应用 - 智能指针的使用

你的项目代码质量很高，设计模式运用得当，非常适合在简历中展示！这些设计模式都是面试的重点考察内容。

好的！我来为你超级详细地讲解这个项目中的单例模式，从零基础开始！

�� 什么是单例模式？

单例模式是一种创建型设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

生活中的例子：

  • 总统：一个国家只有一个总统
  • 班主任：一个班级只有一个班主任
  • 系统时钟：整个系统只有一个时钟

�� 为什么需要单例模式？

1. 资源管理

// 不好的做法：多个数据库连接
DatabaseConnection db1;
DatabaseConnection db2;  // 浪费资源！// 好的做法：单例模式
DatabaseConnection& db = DatabaseConnection::instance();  // 只有一个实例

2. 全局状态管理

// 配置管理
class Config {static Config& instance();  // 全局唯一的配置std::string getDatabaseUrl();std::string getApiKey();
};

3. 避免冲突

// 日志系统 - 如果多个实例会冲突
Logger& logger = Logger::instance();
logger.log("系统启动");

�� 你的项目中的单例模式实现

让我逐行解析你的代码：

template<typename T>  // 模板类，支持任意类型
class Singleton : noncopyable  // 继承不可拷贝基类
{
public:// 删除构造函数和析构函数，防止外部创建实例Singleton() = delete;~Singleton() = delete;// 获取单例实例的静态方法static T& instance(){pthread_once(&ponce_, &Singleton::init);  // 线程安全初始化assert(value_ != NULL);  // 断言确保不为空return *value_;  // 返回实例引用}private:// 初始化函数static void init(){value_ = new T();  // 创建实例if (!detail::has_no_destroy<T>::value)  // 检查是否需要自动销毁{::atexit(destroy);  // 注册程序退出时的销毁函数}}// 销毁函数static void destroy(){delete value_;  // 删除实例value_ = NULL;}static pthread_once_t ponce_;  // 线程安全标志static T* value_;              // 静态实例指针
};

🧩 逐块详细解析

1. 模板设计

template<typename T>
class Singleton : noncopyable

为什么用模板？

  • 可以创建任意类型的单例
  • 代码复用，不需要为每个类写单例
  • 类型安全

使用示例：

// 配置单例
class Config {std::string databaseUrl_;
public:std::string getDatabaseUrl() { return databaseUrl_; }
};// 日志单例  
class Logger {std::ofstream logFile_;
public:void log(const std::string& msg) { /* 日志记录 */ }
};// 使用
Config& config = Singleton<Config>::instance();
Logger& logger = Singleton<Logger>::instance();

2. 防止外部创建实例

Singleton() = delete;   // 删除默认构造函数
~Singleton() = delete;  // 删除析构函数

为什么这样做？

  • 防止用户直接创建对象：Singleton s; ❌
  • 强制使用静态方法：Singleton::instance() ✅

3. 线程安全初始化

static T& instance()
{pthread_once(&ponce_, &Singleton::init);  // 关键！assert(value_ != NULL);return *value_;
}

pthread_once的作用：

  • 确保init()函数只被调用一次
  • 即使在多线程环境下也是安全的
  • 比互斥锁更高效

为什么需要线程安全？

// 多线程环境下的问题
Thread 1: Singleton::instance()  // 同时调用
Thread 2: Singleton::instance()  // 可能创建两个实例！// 使用pthread_once后
Thread 1: pthread_once(&ponce_, &init);  // 只有第一个线程执行init
Thread 2: pthread_once(&ponce_, &init);  // 第二个线程等待，不重复执行

4. 自动内存管理

static void init()
{value_ = new T();if (!detail::has_no_destroy<T>::value)  // 检查是否需要自动销毁{::atexit(destroy);  // 注册程序退出时的销毁函数}
}

atexit的作用：

  • 程序正常退出时自动调用destroy()
  • 防止内存泄漏
  • 确保资源正确释放

�� 单例模式的核心知识点

1. 线程安全

// 错误的实现（非线程安全）
static T& instance() {if (value_ == NULL) {  // 多线程可能同时进入value_ = new T();  // 创建多个实例！}return *value_;
}

你的项目解决方案：

pthread_once(&ponce_, &Singleton::init);  // 保证只执行一次

2. 延迟初始化（Lazy Initialization）

// 只有在第一次调用时才创建实例
static T& instance() {pthread_once(&ponce_, &Singleton::init);  // 延迟创建return *value_;
}

好处：

  • 节省内存（不用时不会创建）
  • 避免启动时的性能开销

3. 防止拷贝

class Singleton : noncopyable  // 继承不可拷贝基类

为什么防止拷贝？

// 如果允许拷贝，就不是单例了！
Singleton s1 = Singleton::instance();  // 拷贝构造
Singleton s2 = Singleton::instance();  // 又一个实例！

4. 模板特化

template<typename T>
class Singleton {// 通用实现
};// 可以为特定类型提供特殊实现
template<>
class Singleton<SpecialClass> {// 特殊实现
};

�� 实际使用示例

在你的项目中可能的用法：

// 1. 数据库连接单例
class DatabaseManager {
private:MYSQL* mysql_;std::string host_, user_, password_;public:bool connect() { /* 连接数据库 */ }bool executeQuery(const std::string& query) { /* 执行查询 */ }// 私有构造函数，防止外部创建DatabaseManager() : mysql_(nullptr) {}// 获取单例实例static DatabaseManager& instance() {static DatabaseManager instance;  // C++11的线程安全单例return instance;}
};// 使用
DatabaseManager& db = DatabaseManager::instance();
db.connect();

2. 配置管理单例

class Config {
private:std::map<std::string, std::string> config_;public:void loadFromFile(const std::string& filename) { /* 加载配置 */ }std::string get(const std::string& key) { return config_[key]; }static Config& instance() {static Config instance;return instance;}
};// 使用
Config& config = Config::instance();
std::string dbUrl = config.get("database_url");

⚠️ 单例模式的注意事项

1. 全局状态的问题

// 单例是全局状态，可能带来问题
class GlobalState {int counter_;
public:void increment() { counter_++; }int getCounter() { return
http://www.dtcms.com/a/317020.html

相关文章：

  • 电感矩阵-信号完整性分析
  • ob数据库是什么
  • 二维数点问题2
  • 计算机视觉的四项基本任务辨析
  • HPE磁盘阵列管理01——MSA和SMU
  • OpenLayers学习（一）-基础
  • 赛灵思ZYNQ官方文档UG585自学翻译笔记：Quad-SPl Flash 闪存控制器
  • 《Python基础》第3期：使用PyCharm编写Hello World
  • 【力扣 Hot100】 刷题日记
  • linux定时器管理 timer_*系统调用及示例
  • LeetCode 112. 路径总和解题思路详解（BFS算法深入理解）
  • AI模型整合包上线！一键部署ComfyUI，2.19TB模型全解析
  • ES（Elasticsearch）进程掉线（节点脱离集群）问题
  • 协同过滤基础——基线预测器（Baseline Predictors）
  • 深入理解 Ext 系列文件系统：从磁盘物理到文件系统原理
  • QtPromise第三方库的介绍和使用
  • STM32学习笔记2-GPIO的输出模式
  • 宠智灵宠物AI大模型聚焦医疗核心场景，提升临床决策能力
  • Bilateral Reference for High-Resolution Dichotomous Image Segmentation
  • mmsegmentation·数据结构
  • 《零基础入门AI：传统机器学习进阶（从拟合概念到K-Means算法）》
  • 力扣刷题日常(15-16)
  • 深信服GO面试题及参考答案（下）
  • MCP与Function Calling
  • 三极管基本放大电路静态及动态参数计算
  • 【C++】类和对象2
  • nfs（网络文件系统）+autofs（自动挂载服务）
  • 创维智能融合终端DT741_移动版_S905L3芯片_安卓9_线刷固件包
  • I6328A 蓝牙模块 做 串口透传 操作记录
  • pipeline方法关系抽取--课堂笔记