• 《C++设计模式》


    C++设计模式简介

    目标

    • 理解松耦合设计思想
    • 掌握面向对象的设计原则
    • 掌握重构技法改善设计
    • 掌握GOF核心设计模式

    什么是设计模式

    每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题解决方案的核心。这样,你就能一次又一次地使用该方案而不必做重复劳动。
    核心:可复用的面向对象。

    软件设计复杂的根本原因

    • 客户需求的变化
    • 技术平台的变化
    • 开发团队的变化
    • 市场环境的变化

    如何解决复杂性?

    • 分解
      人们面对复杂性有一个常见的做法:即分而治之,将大的问题分解为多个小问题,将复杂的问题分解为多个简单的问题。
    • 抽象
      更高层次来讲,人们处理复杂性有一个通用的技术,即抽象。由于不能掌握全部的复杂对象,我们选择忽视它的非本质细节,而去处理泛化和理想化的对象模型 。

    shape.h

    class Shape {
    public:
    	virtual ~Shape() = default;
    	virtual void draw() {};
    };
    
    class Point {
    public:
    	int x, y;
    
    };
    class Line : public Shape{
    public:
    	Point start;
    	Point end;
    public:
    	Line(const Point& start, const Point& end) {
    		this->start = start;
    		this->end = end;
    	}
    	virtual void draw(const Graphics& g) {
    		g.DrawLine(Pens.Red,
    			start.x, start.y, end.x, end.y);
    	}
    };
    class Rect : public Shape{
    public:
    	Point leftUp;
    	int width, height;
    public:
    	Rect(const Point& leftUp, int width, int height) {
    		this->leftUp = leftUp;
    		this->width = width;
    		this->height = height;
    	}
    	virtual void draw(const Graphics& g) {
    		g.DrawRectangle(Pens.Red,
    			leftUp, width, height);
    	}
    };
    class Circle {
    
    };
    
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    MainForm.cpp

    class MainForm : public Form {
    public:
    	Point p1;
    	Point p2;
    	vector<Shape*> shapeVector;
    public:
    	MainForm() = default;
    	virtual void OnMouseDown(const MouseEventArgs& e);
    	virtual void OnMouseUp(const MouseEventArgs& e);
    	virtual void OnPaint(const PaintEventArgs& e);
    };
    void MainForm::OnMouseDown(const MouseEventArgs& e) {
    	p1.x = e.x;
    	p1.y - e.y;
    	Form::OnMouseDown(e);
    }
    void MainForm::OnMouseUp(const MouseEventArgs& e) {
    	p2.x = e.x;
    	p2.y = e.y;
    	if (rdoLine.Checked) {
    		shapeVector.push_back(new Line(p1, p2));
    	}
    	else if (rdoRect.Checked) {
    		int width = abs(p2.x - p1.x);
    		int height = abs(p2.y - p1.y);
    		shapeVector.push_back(new Rect(p1, width, height));
    	}
    	else if{
    		...
    		//增加一个circle类   修改这里
    	}
    	this->Refresh();
    	Form::OnMouseUp(e);
    }
    void MainForm::OnPaint(const PaintEventArgs& e) {
    	//针对所有形状
    	for (int i = 0; i < shapeVector.size(); i++) {
    		shapeVector[i]->Draw(e.Graphics); //多态调用,各负其责
    	}
    	//...
    	Form::OnPaint(e);
    }
    
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    增加的子类只会修改少部分源代码,后续的工厂模式 甚至可以避免

    面向对象设计原则

    设计模式的八个原则

    1. 依赖倒置原则:高层次的代码(稳定)不应该依赖低层次的代码(变化)、抽象的代码不应该依赖具体的代码。
    2. 开放封闭原则:类模块应该开放扩展的,而其原先的代码尽量封闭不可改变。
    3. 单一职责原则:一个类应该仅有一个变化的原因,该变化隐含了它的职责,职责太多时会导致扩展时对代码东拉西扯,造成混乱。
    4. 替换原则:子类必须能够替换它的基类(IS-A),继承可以表达类型抽象。
    5. 接口隔离原则:接口应该小而完备,不该强迫用户使用多余的方法。
    6. 优先使用组合而不是继承:继承通常会让子类和父类的耦合度增加、组合的方式只要求组件具备良好定义的接口。
    7. 封装变化点:
    8. 针对接口编程,而不是针对实现编程。

    模板方法

    GOF-23 模式分类

    从目的来看:
    • 创建型(Creational)模式:将对象的部分创建工作延迟到子类或者其他对象,从而应对需求变化为对象创建时具体类型实现引来的冲击。
    • 结构型(Structural)模式:通过类继承或者对象组合获得更灵活的结构,从而应对需求变化为对象的结构带来的冲击。
    • 行为型(Behavioral)模式:通过类继承或者对象组合来划分类与对象间的职责,从而应对需求变化为多个交互的对象带来的冲击。
    从范围来看:
    • 类模式处理类与子类的静态关系
    • 对象模式处理对象间的动态关系

    从封装变化角度对模式分类

    组件协作:
    • Template Method
    • Strategy
    • Obeserver/Event

    单一职责:
    • Decorator
    • Bridge

    对象创建:
    • Factory Method
    • Abstract Factory
    • Prototype
    • Builder

    对象性能:
    • Singleton
    • Flyweight

    接口隔离:
    • Facade
    • Proxy
    • Mediator
    • Adapter

    状态变化:
    • Memento
    • State

    数据结构:
    • Composite
    • Iterator
    • Chain of Responsibility

    行为变化:
    • Command
    • Visitor

    领域问题:
    • Interpreter

    重构获得模式 Refactoring to Patterns

    • 面向对象设计模式是“好的面向对象设计”,所谓“好的面向对象设计”指是那些可以满足“应对变化,提高复用”的设计。
    • 现代软件设计的特征是“需求的频繁变化”。设计模式的要点是“寻找变化点,然后在变化点出应用设计模式,从而来更好地应对需求的变化”。“什么时候,什么地点应用设计模式”比“理解设计模式结构本身”更为重要。
    • 设计模式的应用不宜先入为主,一上来就使用设计模式是对设计模式的最大误用。没有一步到位的设计模式。敏捷软件开发实践提倡“Refactoring to Patterns”是目前普遍公认的最好的使用设计模式的方法。

    重构关键技法

    • 静态→动态
    • 早绑定→晚绑定
    • 继承→组合
    • 编译时依赖→运行时依赖
    • 紧耦合→松耦合

    “组件协作”模式:

    • 现代软件专业分工之后的第一个结果时“框架与应用程序的划分”,“组件协作”模式通过晚期绑定,来实现框架与应用程序之间的松耦合,是二者之间协作时常用的模式。

    • 典型模式
      • Template Method
      • Observer / Event
      • Strategy

    动机

    • 在软件构建过程中,对于某一项任务,它常常有稳定的整体操作结构,但各个子步骤却有很多改变的需求,或者由于固有的原因(比如框架与应用之间的关系)而无法和任务的整体结构同时实现。
    • 如何在确定稳定操作结构的前提下,来灵活应对各个子步骤的变化或者晚期实现需求?

    template1_lib.cpp

    //程序库开发人员
    class Library{
    public:
    	void Step1(){
    		//...
    	}
        void Step3(){
    		//...
        }
        void Step5(){
    		//...
        }
    };
    
    
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    template1_app.cpp

    //应用程序开发人员
    class Application{
    public:
    	bool Step2(){
    		//...
        }
        void Step4(){
    		//...
        }
    };
    int main()
    {
    	Library lib();
    	Application app();
    	lib.Step1();
    	if (app.Step2()){
    		lib.Step3();
    	}
    	for (int i = 0; i < 4; i++){
    		app.Step4();
    	}
    	lib.Step5();
    }
    
    
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    template2_lib.cpp

    //程序库开发人员
    class Library{
    public:
    	//稳定 template method
        void Run(){
            Step1();
            if (Step2()) { //支持变化 ==> 虚函数的多态调用
                Step3(); 
            }
            for (int i = 0; i < 4; i++){
                Step4(); //支持变化 ==> 虚函数的多态调用
            }
            Step5();
        }
    	virtual ~Library(){ }
    protected:
    	void Step1() { //稳定
            //.....
        }
    	void Step3() {//稳定
            //.....
        }
    	void Step5() { //稳定
    		//.....
    	}
    	virtual bool Step2() = 0;//变化
        virtual void Step4() =0; //变化
    };
    
    
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    template2_app.cpp

    //应用程序开发人员
    class Application : public Library {
    protected:
    	virtual bool Step2(){
    		//... 子类重写实现
        }
        virtual void Step4() {
    		//... 子类重写实现
        }
    };
    int main()
    	{
    	    Library* pLib=new Application();
    	    lib->Run();
    		delete pLib;
    	}
    }
    
    
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    创建子类对象 指向父类指针,父类中虚函数由子类中已重写 父类中run实现业务,其实step2 step4已重写

    结构化软件设计流程

    在这里插入图片描述

    面向对象软件设计流程

    在这里插入图片描述

    早绑定与晚绑定

    在这里插入图片描述

    模式定义

    定义一个操作中的算法的骨架(稳定),而将一些步骤延迟(变化)到子类中,Template Method使得子类可以不改变(复用)一个算法的结构即可重定义(override重写)该算法的某些特定步骤。----《设计模式》GOF

    结构(Structure)

    在这里插入图片描述

    要点总结

    • Template Method模式是一种非常基础性的设计模式,在面向对象系统中有着大量的应用。它用最简洁的机制(虚函数的多态性)为很多应用程序框架提供了灵活的扩展点,是代码复用方面的基本实现结构。
    • 除了可以灵活应对子步骤的变化外,“不要调用我,让我来调用你”的反向控制结构是Template Method的典型应用。
    • 在具体实现方面,被Template Method调用的虚方法是具有实现,也可以没有任何实现(抽象方法、纯虚方法),但一般推荐将它们设置为protedted方法。

    Strategy策略者模式

    动机

    • 在软件构建过程中,某些对象使用的算法可能多种多样,经常改变,如果将这些算法都编码到对象中,将会是对象变得异常复杂;而且有时候支持不使用的算法也是一个性能负担。
    • 如何在运行时候他根据需要透明地更改对象的算法?将算法与对象本身解耦,从而避免上述问题?

    strategy1.cpp

    enum TaxBase {
    	CN_Tax,
    	US_Tax,
    	DE_Tax,
    	FR_Tax       //更改
    };
    class SalesOrder{
        TaxBase tax;
    public:
        double CalculateTax(){
            //...
            if (tax == CN_Tax){
                //CN***********
            }
            else if (tax == US_Tax){
                //US***********
            }
            else if (tax == DE_Tax){
                //DE***********
            }
    		else if (tax == FR_Tax){  //更改
    			//...
    		}
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         }
    };
    
    
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    strategy2.cpp

    class TaxStrategy{
    public:
        virtual double Calculate(const Context& context)=0;
        virtual ~TaxStrategy(){}
    };
    class CNTax : public TaxStrategy{
    public:
        virtual double Calculate(const Context& context){
            //***********
        }
    };
    class USTax : public TaxStrategy{
    public:
        virtual double Calculate(const Context& context){
            //***********
        }
    };
    
    class DETax : public TaxStrategy{
    public:
        virtual double Calculate(const Context& context){
            //***********
        }
    };
    //扩展
    //*********************************
    class FRTax : public TaxStrategy{
    public:
    	virtual double Calculate(const Context& context){
    		//.........
    	}
    };
    class SalesOrder{
    private:
        TaxStrategy* strategy;
    public:
        SalesOrder(StrategyFactory* strategyFactory){
            this->strategy = strategyFactory->NewStrategy();//创造子类指向基抽象类
        }
        ~SalesOrder(){
            delete this->strategy;
        }
        public double CalculateTax(){
            //...
            Context context();
            double val = 
                strategy->Calculate(context); //多态调用
            //...
        }  
    };
    
    
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    虽然说抽象类不能定义对象, 但是可以定义指向抽象类数据的指针变量. 当派生类称为具体类之后, 就可以用这种指针指向派生类对象. 然后通过该指针调用虚函数, 实现多态性的操作.
    利用面向对象的抽象去解决if else… 支持未来扩展的变化

    模式定义

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

    结构(Structure)

    在这里插入图片描述

    要点总结

    • Strategy及其子类为组件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。
    • Strategy模式提供了用条件判断语句以外的另一种选择,消除条件判断语句,就是在解耦合。含有许多条件判断语句的代码通常都需要Strategy模式。
    • 如果Strategy对象没有实例变量,那么各个上下文可以共享同一个Strategy对象,从而节省对象开销。

    Observer 观察者模式

    动机(Motivation)

    • 在软件构建过程中,我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系”----一个对象(目标对象)的状态发生改变,所有的依赖对象(观察者对象)都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密,将使软件不能很好地抵御变化。
    • 使用面向对象技术,可以将这种依赖关系弱化,并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合

    模式定义

    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,所有依赖它的对象都得到通知并自动更新。
    MainForm1.cpp

    class MainForm : public Form
    {
    	TextBox* txtFilePath;
    	TextBox* txtFileNumber;
    	ProgressBar* progressBar;
    public:
    	void Button1_Click(){
    		string filePath = txtFilePath->getText();
    		int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());
    		FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar);
    		splitter.split();
    	}
    };
    
    
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    FileSplitter1.cpp

    class FileSplitter
    {
    	string m_filePath;
    	int m_fileNumber;
    	ProgressBar* m_progressBar;
    public:
    	FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber, ProgressBar* progressBar) :
    		m_filePath(filePath), 
    		m_fileNumber(fileNumber),
    		m_progressBar(progressBar){
    	}
    	void split(){
    		//1.读取大文件
    		//2.分批次向小文件中写入
    		for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){
    			//...
    			float progressValue = m_fileNumber;
    			progressValue = (i + 1) / progressValue;
    			m_progressBar->setValue(progressValue);  //更新进度条
    		}
    	}
    };
    
    
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    MainForm2.cpp

    class MainForm : public Form, public IProgress
    {
    	TextBox* txtFilePath;
    	TextBox* txtFileNumber;
    
    	ProgressBar* progressBar;
    public:
    	void Button1_Click(){
    		string filePath = txtFilePath->getText();
    		int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());
    		ConsoleNotifier cn;
    		FileSplitter splitter(filePath, number);
    		splitter.addIProgress(this); //订阅通知
    		splitter.addIProgress(&cn); //订阅通知
    		splitter.split();
    		splitter.removeIProgress(this);
    	}
    	virtual void DoProgress(float value){
    		progressBar->setValue(value);
    	}
    };
    class ConsoleNotifier : public IProgress {
    public:
    	virtual void DoProgress(float value){
    		cout << ".";
    	}
    };
    
    
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    FileSplitter2.cpp

    class IProgress{
    public:
    	virtual void DoProgress(float value)=0;
    	virtual ~IProgress(){}
    };
    class FileSplitter
    {
    	string m_filePath;
    	int m_fileNumber;
    	List<IProgress*>  m_iprogressList; // 抽象通知机制,支持多个观察者
    public:
    	FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber) :
    		m_filePath(filePath), 
    		m_fileNumber(fileNumber){
    	}
    	void split(){
    		//1.读取大文件
    		//2.分批次向小文件中写入
    		for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){
    			//...
    			float progressValue = m_fileNumber;
    			progressValue = (i + 1) / progressValue;
    			onProgress(progressValue);//发送通知
    		}
    	}
    	void addIProgress(IProgress* iprogress){
    		m_iprogressList.push_back(iprogress);
    	}
    	void removeIProgress(IProgress* iprogress){
    		m_iprogressList.remove(iprogress);
    	}
    protected:
    	virtual void onProgress(float value){
    		List<IProgress*>::iterator itor=m_iprogressList.begin();
    		while (itor != m_iprogressList.end() )
    			(*itor)->DoProgress(value); //更新进度条
    			itor++;
    		}
    	}
    };
    
    
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    结构(Structure)

    在这里插入图片描述

    要点总结

    • 使用面向对象的抽象,Observer模式使得我们可以独立地改变目标与观察者,从而使二者之间的依赖关系达致松耦合。
    • 目标发生通知时,无需指定观察者,通知(可以携带通知信息作为参数)会自动传播。
    • 观察者自己决定是否需要订阅通知,目标对象对此一无所知。
    • Obesever模式是基于事件的UI框架中非常常用的设计模式,也是MVC模式的一个重要组成部分

    Decorator装饰模式

    单一职责”模式:

    • 在软件组件的设计中,如果责任划分的不清楚,使用继承得到的结果往往是随着需求的变化,子类急剧膨胀,同时充斥着重复代码,这时候的关键是划清责任。
    • 典型模式
      • Decorator
      • Bridge

    动机

    • 在某些情况下我们可能会“过度地使用继承来扩展对象的功能”,由于继承为类型引入的静态特质,使得这种扩展方式缺乏灵活性;并且随着子类的增多(扩展功能的增多),各种子类的组合(扩展功能的组合)会导致更多子类的膨胀。
    • 如何使“对象功能的扩展”能够根据需要来动态地实现?同时避免“扩展功能的增多”带来的子类膨胀问题?从而使得任何“功能扩展变化”所导致的影响降为最低?
      decorator1.cpp
    //业务操作
    class Stream{
    publicvirtual char Read(int number)=0;
        virtual void Seek(int position)=0;
        virtual void Write(char data)=0;
        
        virtual ~Stream(){}
    };
    
    //主体类
    class FileStream: public Stream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //读文件流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //定位文件流
        }
        virtual void Write(char data){
            //写文件流
        }
    };
    class NetworkStream :public Stream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //读网络流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //定位网络流
        }
        virtual void Write(char data){
            //写网络流
        }
    };
    
    class MemoryStream :public Stream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //读内存流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //定位内存流
        }
        virtual void Write(char data){
            //写内存流
        }
        
    };
    
    //扩展操作
    class CryptoFileStream :public FileStream{
    public:
        virtual char Read(int number){
           
            //额外的加密操作...
            FileStream::Read(number);//读文件流
            
        }
        virtual void Seek(int position){
            //额外的加密操作...
            FileStream::Seek(position);//定位文件流
            //额外的加密操作...
        }
        virtual void Write(byte data){
            //额外的加密操作...
            FileStream::Write(data);//写文件流
            //额外的加密操作...
        }
    };
    
    class CryptoNetworkStream : :public NetworkStream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //额外的加密操作...
            NetworkStream::Read(number);//读网络流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //额外的加密操作...
            NetworkStream::Seek(position);//定位网络流
            //额外的加密操作...
        }
        virtual void Write(byte data){
            //额外的加密操作...
            NetworkStream::Write(data);//写网络流
            //额外的加密操作...
        }
    };
    
    class CryptoMemoryStream : public MemoryStream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //额外的加密操作...
            MemoryStream::Read(number);//读内存流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //额外的加密操作...
            MemoryStream::Seek(position);//定位内存流
            //额外的加密操作...
        }
        virtual void Write(byte data){
            //额外的加密操作...
            MemoryStream::Write(data);//写内存流
            //额外的加密操作...
        }
    };
    class BufferedFileStream : public FileStream{
        //...
    };
    
    class BufferedNetworkStream : public NetworkStream{
        //...
    };
    class BufferedMemoryStream : public MemoryStream{
        //...
    }
    class CryptoBufferedFileStream :public FileStream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //额外的加密操作...
            //额外的缓冲操作...
            FileStream::Read(number);//读文件流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //额外的加密操作...
            //额外的缓冲操作...
            FileStream::Seek(position);//定位文件流
            //额外的加密操作...
            //额外的缓冲操作...
        }
        virtual void Write(byte data){
            //额外的加密操作...
            //额外的缓冲操作...
            FileStream::Write(data);//写文件流
            //额外的加密操作...
            //额外的缓冲操作...
        }
    };
    
    void Process(){
            //编译时装配
        CryptoFileStream *fs1 = new CryptoFileStream();
        BufferedFileStream *fs2 = new BufferedFileStream();
        CryptoBufferedFileStream *fs3 =new CryptoBufferedFileStream();
    
    }
    
    
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    在这里插入图片描述
    decorator2.cpp

    //业务操作
    class Stream{
    publicvirtual char Read(int number)=0;
        virtual void Seek(int position)=0;
        virtual void Write(char data)=0;
        virtual ~Stream(){}
    };
    //主体类
    class FileStream: public Stream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //读文件流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //定位文件流
        }
        virtual void Write(char data){
            //写文件流
        }
    };
    class NetworkStream :public Stream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //读网络流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //定位网络流
        }
        virtual void Write(char data){
            //写网络流
        }
    };
    class MemoryStream :public Stream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //读内存流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //定位内存流
        }
        virtual void Write(char data){
            //写内存流
        }
    };
    //扩展操作
    class CryptoStream: public Stream {
        Stream* stream;//...
    public:
        CryptoStream(Stream* stm):stream(stm){
        }
        virtual char Read(int number){
            //额外的加密操作...
            stream->Read(number);//读文件流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //额外的加密操作...
            stream::Seek(position);//定位文件流
            //额外的加密操作...
        }
        virtual void Write(byte data){
            //额外的加密操作...
            stream::Write(data);//写文件流
            //额外的加密操作...
        }
    };
    
    class BufferedStream : public Stream{
        Stream* stream;//...
    public:
        BufferedStream(Stream* stm):stream(stm){  
        }
        //...
    };
    void Process(){
        //运行时装配
        FileStream* s1=new FileStream();
        CryptoStream* s2=new CryptoStream(s1);
        BufferedStream* s3=new BufferedStream(s1);
        BufferedStream* s4=new BufferedStream(s2);
    }
    
    
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    decorator3.cpp

    //业务操作
    class Stream{
    
    publicvirtual char Read(int number)=0;
        virtual void Seek(int position)=0;
        virtual void Write(char data)=0;
        
        virtual ~Stream(){}
    };
    
    //主体类
    class FileStream: public Stream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //读文件流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //定位文件流
        }
        virtual void Write(char data){
            //写文件流
        }
    
    };
    
    class NetworkStream :public Stream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //读网络流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //定位网络流
        }
        virtual void Write(char data){
            //写网络流
        }
        
    };
    
    class MemoryStream :public Stream{
    public:
        virtual char Read(int number){
            //读内存流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //定位内存流
        }
        virtual void Write(char data){
            //写内存流
        }
        
    };
    
    //扩展操作
    
    DecoratorStream: public Stream{
    protected:
        Stream* stream;//...
        DecoratorStream(Stream * stm):stream(stm){
        
        }
        
    };
    class CryptoStream: public DecoratorStream {
    public:
        CryptoStream(Stream* stm):DecoratorStream(stm){
        
        }
        
        virtual char Read(int number){
           
            //额外的加密操作...
            stream->Read(number);//读文件流
        }
        virtual void Seek(int position){
            //额外的加密操作...
            stream->Seek(position);//定位文件流
            //额外的加密操作...
        }
        virtual void Write(byte data){
            //额外的加密操作...
            stream->Write(data);//写文件流
            //额外的加密操作...
        }
    };
    
    class BufferedStream : public DecoratorStream{
        Stream* stream;//...
        
    public:
        BufferedStream(Stream* stm):DecoratorStream(stm){
            
        }
        //...
    };
    void Process(){
        //运行时装配
        FileStream* s1=new FileStream();
        CryptoStream* s2=new CryptoStream(s1);
        BufferedStream* s3=new BufferedStream(s1);
        BufferedStream* s4=new BufferedStream(s2);
    }
    
    
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    相当于说 在子类里创建一个基类对象,这个对象是指向左边那三个的,用谁就调谁,无需再去创建一个类去继承,在主函数传你想去调用的stream就行,改下构造函数

    模式定义

    动态(组合)地给一个对象增加一些额外的职责。就增加功能而言,Decorator模式比生成子类(继承)更为灵活(消除重复代码&减少子类个数)

    结构(Structure)

    在这里插入图片描述

    要点总结

    • 通过采用组合而非继承的手法,Decorator模式实现了在运行时动态扩展对象功能的能力,而且可以根据需要扩展多个功能。避免了使用继承带来的“灵活性差”和“多子类衍生问题”。
    • Decorator类在接口上表现为is-a Component的继承关系,即Decorator类继承了Component类所具有的接口。但在实现上又表现为has-a Component的组合关系,即Decorator类又使用了另外一个Component类。
    • Decorator模式的目的并非解决“多子类衍生的多继承”问题,Decorator模式应用的要点在于解决“主体类在多个方向 上的扩展功能”----是为“装饰”的含义。

    Bridge 桥模式

    动机

    • 由于某些类型的固有的实现逻辑,使得它们具有两个变化的维度,乃至多个维度的变化。
    • 如何应对这种“多维度的变化”?如何利用面向对象技术来使得类型可以轻松地沿着两个乃至多个方向变化,而不引入额外的复杂度?

    bridge1.cpp

    class Messager{
    public:
        virtual void Login(string username, string password)=0;
        virtual void SendMessage(string message)=0;
        virtual void SendPicture(Image image)=0;
    
        virtual void PlaySound()=0;
        virtual void DrawShape()=0;
        virtual void WriteText()=0;
        virtual void Connect()=0;
        
        virtual ~Messager(){}
    };
    //平台实现
    class PCMessagerBase : public Messager{
    public:
        virtual void PlaySound(){
            //**********
        }
        virtual void DrawShape(){
            //**********
        }
        virtual void WriteText(){
            //**********
        }
        virtual void Connect(){
            //**********
        }
    };
    
    class MobileMessagerBase : public Messager{
    public:
        virtual void PlaySound(){
            //==========
        }
        virtual void DrawShape(){
            //==========
        }
        virtual void WriteText(){
            //==========
        }
        virtual void Connect(){
            //==========
        }
    };
    //业务抽象
    class PCMessagerLite : public PCMessagerBase {
    public:
        virtual void Login(string username, string password){
            PCMessagerBase::Connect();
            //........
        }
        virtual void SendMessage(string message){
            PCMessagerBase::WriteText();
            //........
        }
        virtual void SendPicture(Image image){
            PCMessagerBase::DrawShape();
            //........
        }
    };
    class PCMessagerPerfect : public PCMessagerBase {
    public:
        virtual void Login(string username, string password){
            PCMessagerBase::PlaySound();
            //********
            PCMessagerBase::Connect();
            //........
        }
        virtual void SendMessage(string message){
            PCMessagerBase::PlaySound();
            //********
            PCMessagerBase::WriteText();
            //........
        }
        virtual void SendPicture(Image image){
            PCMessagerBase::PlaySound();
            //********
            PCMessagerBase::DrawShape();
            //........
        }
    };
    class MobileMessagerLite : public MobileMessagerBase {
    public:
        
        virtual void Login(string username, string password){
            MobileMessagerBase::Connect();
            //........
        }
        virtual void SendMessage(string message){
            MobileMessagerBase::WriteText();
            //........
        }
        virtual void SendPicture(Image image){
            MobileMessagerBase::DrawShape();
            //........
        }
    };
    class MobileMessagerPerfect : public MobileMessagerBase {
    public:
        virtual void Login(string username, string password){
            MobileMessagerBase::PlaySound();
            //********
            MobileMessagerBase::Connect();
            //........
        }
        virtual void SendMessage(string message){
            MobileMessagerBase::PlaySound();
            //********
            MobileMessagerBase::WriteText();
            //........
        }
        virtual void SendPicture(Image image){
            MobileMessagerBase::PlaySound();
            //********
            MobileMessagerBase::DrawShape();
            //........
        }
    };
    void Process(){
            //编译时装配
            Messager *m = new MobileMessagerPerfect();
    }
    
    
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    bridge2.cpp

    class Messager{
    protected:
         MessagerImp* messagerImp;//...
    public:
        virtual void Login(string username, string password)=0;
        virtual void SendMessage(string message)=0;
        virtual void SendPicture(Image image)=0;
        
        virtual ~Messager(){}
    };
    class MessagerImp{
    public:
        virtual void PlaySound()=0;
        virtual void DrawShape()=0;
        virtual void WriteText()=0;
        virtual void Connect()=0;
        
        virtual ~MessagerImp(){}
    };
    //平台实现 n
    class PCMessagerImp : public MessagerImp{
    public:
        virtual void PlaySound(){
            //**********
        }
        virtual void DrawShape(){
            //**********
        }
        virtual void WriteText(){
            //**********
        }
        virtual void Connect(){
            //**********
        }
    };
    class MobileMessagerImp : public MessagerImp{
    public:
        
        virtual void PlaySound(){
            //==========
        }
        virtual void DrawShape(){
            //==========
        }
        virtual void WriteText(){
            //==========
        }
        virtual void Connect(){
            //==========
        }
    };
    //业务抽象 m
    //类的数目:1+n+m
    
    class MessagerLite :public Messager {
    public:
        virtual void Login(string username, string password){
            messagerImp->Connect();
            //........
        }
        virtual void SendMessage(string message){
            messagerImp->WriteText();
            //........
        }
        virtual void SendPicture(Image image){
            messagerImp->DrawShape();
            //........
        }
    };
    class MessagerPerfect  :public Messager {
    public:
        
        virtual void Login(string username, string password){
            messagerImp->PlaySound();
            //********
            messagerImp->Connect();
            //........
        }
        virtual void SendMessage(string message){
            messagerImp->PlaySound();
            //********
            messagerImp->WriteText();
            //........
        }
        virtual void SendPicture(Image image){
            messagerImp->PlaySound();
            //********
            messagerImp->DrawShape();
            //........
        }
    };
    void Process(){
        //运行时装配
        MessagerImp* mImp=new PCMessagerImp();
        Messager *m =new Messager(mImp);
    }
    
    
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    模式定义

    将抽象部分(业务功能)与实现部分(平台实现)分离,使它们都可以独立地变化

    结构

    在这里插入图片描述

    要点总结

    • Bridge模式使用“对象间的组合关系”解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系,使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化。所谓抽象和实现沿着各自维度的变化,即“子类化”它们。
    • Bridge模式有时候类似于多继承方案,但是多继承方案往往违背单一职责原则(即一个类只有一个变化的原因),复用性比较差。Bridge模式是比多继承方案更好的解决方法。
    • Bridge模式的应用一般在“两个非常强的变化维度”,有时一个 类也有多于两个的变化维度,这时可以使用Bridge的扩展模式
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/beijingFC/article/details/127612230