前言
学习设计模式需要有面向对象编程的基础，要基本掌握一种面向对象的编程语言。关于面向对象编程思想，我们有另外一篇文章专门讲解：面向过程和面向对象的联系和区别。
知识点
虚函数
在类的成员函数定义中，形式上为定义为virtual的函数叫虚函数。
如果虚函数后面有“= 0”，这个虚函数就是纯虚函数。
虚函数本身并不是一个真正的函数，它没有自己的函数地址。调用虚函数实际上是先去虚函数表中找函数指针，再进行调用。
对于虚函数，在运行时，基类会将虚函数表中的函数指针初始化为自己的函数地址；子类初始化时，会将其初始化为子类自己的函数地址，达到函数覆盖的效果。
对于纯虚函数，基类没有定义，所以基类只会将虚函数表中的函数指针初始化为NULL；子类初始化时，会将其初始化为子类自己的函数地址，达到函数覆盖的效果。
虚基类
包含纯虚函数的类，叫做虚基类。
多态
多态是指，当基类指针指向子类对象时，使用基类指针调用基类定义的虚函数，实际上调用的是此虚函数的子类实现。显然，多态是使用虚函数实现的。
继承
面向对象语言三大特性之一，这里不做详细说明。
接口
包含一系列虚函数的类，就叫做接口。它只定义函数，不关心如何实现。具体的功能实现任务交给继承自此接口的子类完成。接口正是利用的面向对象语言的多态特性。
接口，顾名思义，它连接了功能使用者和功能实现者，是负责二者之间交互的类，也是一种实现二者解耦的重要方法。
模块化
模块化是软件开发中无处不在的软件架构技术。它的核心思想是分而治之，即将一个大问题划分为相对独立的小问题，化繁为简，逐个击破，并最终通过模块间分工协作完成预期功能。
模块化思想存在于计算机技术的方方面面，各个层次。例如：
从硬件上来说，
- 计算机是由多个零部件组装而成的，每个零部件就是一个模块。存储器用于存储数据，CPU用于计算，输入输出设备用于数据交互；
从软件上来说，
- 一个函数就可以看做是一个模块，它通过计算解决了某一个小问题；
- 再向上一级，一个类就是一个模块，它通过将属性和方法封装起来，实现了一个具有某类功能的功能模块。
- 再向上一级，一个库（动态库或静态库）就是一个模块，它将某一问题领域所有的解决方案接口封装在一起，例如FFmpeg音视频处理库、pthread多线程库、zlib压缩库等等。
- 再向上一级，每一个软件本身，也是一个模块，这个软件为解决某一领域内的问题，提供了完整的交互流程、各个方面的功能。
- 再向上一级，到分布式系统中，某一计算机集群也是一个模块，它是为了稳定地对外提供某一种计算服务。
- 以此类推。
模块化无处不在，是人类处理复杂问题的法宝。模块化除了可以降低系统复杂度，模块化还便于多人协作。当系统模块化分解以后，各个模块的制作可以同时进行，并行开发，大大加快系统开发进度。
封装
下面来说说封装。封装是实现模块化的核心技术。
封装是隐藏一些东西，暴露一些东西。正是有一些东西被隐藏起来，才实现了问题的简化。暴露出来的东西的数量相对于隐藏起来的东西的数量微乎其微。使用者只需要关心暴露出来的接口如何使用即可。当每个模块都能使问题复杂度收敛，那么系统整体的复杂度就会下降，整个系统就能做得很大，实现起来也更容易。
结语
本文讲解了学习设计模式所需要的预备知识，这些预备知识是理解设计模式的基础，同时这些知识也是贯穿软件开发过程中的核心理念，必须要多思考多理解多应用。
本文原创首发于微信公众号：Qt未来工程师。
