当前位置： 首页 > article >正文

C++ 创建型设计模式

article 2024/9/29 22:49:44

目录

      • 何为设计模式
      • 设计原则
      • 模板方法
      • 观察者模式
      • 策略模式

何为设计模式

设计模式是指在软件开发中，经过验证的，用于解决在特定环境下，重复出现的，特定问题的解决方案；

设计原则

依赖倒置
在这里插入图片描述
开放封闭
一个类应该对扩展（组合和继承）开放，对修改关闭；
面向接口
不将变量类型声明为某个特定的具体类，而是声明为某个接口；客户程序无需获知对象的具体类型，只需要知道对象所具有的接口；
减少系统中各部分的依赖关系，从而实现“高内聚、松耦合”的类型设计方案；
封装变化点
将稳定点和变化点分离，扩展修改变化点；让稳定点和变化点的实现层次分离；
单一职责
一个类应该仅有一个引起它变化的原因；
里氏替换
子类型必须能够替换掉它的父类型；主要出现在子类覆盖父类实现，原来使用父类型的程序可能出现错误；覆盖了父类方法却没有实现父类方法的职责；
接口隔离
不应该强迫客户依赖于它们不用的方法；
一般用于处理一个类拥有比较多的接口，而这些接口涉及到很多职责；
客户端不应该依赖它不需要的接口。一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。
组合优于继承
继承耦合度高，组合耦合度低；

模板方法

要点

  • 最常用的设计模式，子类可以复写父类子流程，使父类的骨架流
    程丰富；
  • 反向控制流程的典型应用；
  • 父类 protected 保护子类需要复写的子流程；这样子类的子流程
    只能父类来调用；

案例理解
某个品牌动物园，有一套固定的表演流程，但是其中有若干个表演子流程可创新替换，以尝试迭代更新表演流程；
变化点：子任务迭代，稳定点：父类骨架不变即对外接口不变

#include <iostream>
using namespace std;

// 开闭
class ZooShow {
public:
    void Show() {
        // 如果子表演流程没有超时的话，进行一个中场游戏环节；如果超时，直接进入下一个子表演流程
        if (Show0())
            PlayGame();
        Show1();
        Show2();
        Show3();
    }
    
private:
    void PlayGame() {
        cout << "after Show0, then play game" << endl;
    }
    bool expired;
    // 对其他用户关闭，但是子类开放的
protected:
    virtual bool Show0() {
        cout << "show0" << endl;
        if (! expired) {
            return true;
        }
        return false;
    }
    virtual void Show2() {
        cout << "show2" << endl;
    }
    virtual void Show1() {

    }
    virtual void Show3() {

    }
};

// 框架
// 模板方法模式
class ZooShowEx10 : public ZooShow {
protected:
    virtual void Show0() {
        if (! expired) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}

class ZooShowEx1 : public ZooShow {
protected:
    virtual bool Show0() {
        cout << "ZooShowEx1 show0" << endl;
        if (! expired) { // 里氏替换
            return true;
        }
        return false;
    }
    virtual void Show2(){
        cout << "show3" << endl;
    }
};

class ZooShowEx2 : public ZooShow {
protected:
    virtual void Show1(){
        cout << "show1" << endl;
    }
    virtual void Show2(){
        cout << "show3" << endl;
    }
};

class ZooShowEx3 : public ZooShow {
protected:
    virtual void Show1(){
        cout << "show1" << endl;
    }
    virtual void Show3(){
        cout << "show3" << endl;
    }
    virtual void Show4() {
        //
    }
};
/*
*/
int main () {
    ZooShow *zs = new ZooShowEx10; // 晚绑定还是早绑定
    // ZooShow *zs1 = new ZooShowEx1;
    // ZooShow *zs2 = new ZooShowEx2;
    zs->Show();
    return 0;
}

观察者模式

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，所有依赖于它的对象都得到通
知并自动更新。 ——《 设计模式》 GoF
要点

  • 观察者模式使得我们可以独立地改变目标与观察者，从而使二者
    之间的关系松耦合；
  • 观察者自己决定是否订阅通知，目标对象并不关注谁订阅了；
  • 观察者不要依赖通知顺序，目标对象也不知道通知顺序；
  • 常用在基于事件的ui框架中，也是 MVC /QT的组成部分；
  • 常用在分布式系统中、actor框架中；
    应对稳定点，抽象
    应对变化点，扩展（继承和组合）
    本质
    触发联动
    代码背景
    气象站发布气象资料给数据中心，数据中心经过处理，将气象
    信息更新到两个不同的显示终端（A 和B）；
    在这里插入图片描述
#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
using namespace std;
//
class IDisplay {
public:
    virtual void Show(float temperature) = 0;
    virtual ~IDisplay() {}
};

class DisplayA : public IDisplay {
public:
    virtual void Show(float temperature) {
        cout << "DisplayA Show" << endl;
    }
private:
    void jianyi();
};

class DisplayB : public IDisplay{
public:
    virtual void Show(float temperature) {
        cout << "DisplayB Show" << endl;
    }
};

class DisplayC : public IDisplay{
public:
    virtual void Show(float temperature) {
        cout << "DisplayC Show" << endl;
    }
};

class DisplayD : public IDisplay{
public:
    virtual void Show(float temperature) {
        cout << "DisplayC Show" << endl;
    }
};

class WeatherData {
};

// 应对稳定点，抽象
// 应对变化点，扩展（继承和组合）
class DataCenter {
public:
    void Attach(IDisplay * ob) {
        //
    }
    void Detach(IDisplay * ob) {
        //
    }
    void Notify() {
        float temper = CalcTemperature();
        for (auto &ob : obs) {
            ob->Show(temper);
        }
    }

// 接口隔离
private:
    WeatherData * GetWeatherData();

    float CalcTemperature() {
        WeatherData * data = GetWeatherData();
        // ...
        float temper/* = */;
        return temper;
    }
    std::list<IDisplay*> obs;
};

int main() {
    // 单例模式
    DataCenter *center = new DataCenter;
    // ... 某个模块
    IDisplay *da = new DisplayA();
    center->Attach(da);

    // ...
    IDisplay *db = new DisplayB();
    center->Attach(db);
    
    IDisplay *dc = new DisplayC();
    center->Attach(dc);

    center->Notify();
    
    //-----
    center->Detach(db);
    center->Notify();

    center->Notify();
    return 0;
}

策略模式

定义
定义一系列算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可互相
替换。该模式使得算法可独立于使用它的客户程序而变化。
——《设计模式》 GoF
要点
策略模式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；
策略模式消除了条件判断语句；也就是在解耦合；
本质
分离算法，选择实现；
在这里插入图片描述
代码背景
某商场节假日有固定促销活动，为了加大促销力度，现提升国
庆节促销活动规格；

class Context {

};

// 稳定点：抽象去解决它
// 变化点：扩展（继承和组合）去解决它
class ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx) = 0;
    virtual ~ProStategy(); 
};
// cpp
class VAC_Spring : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){
    }
};

class VAC_Spring_v2 : public VAC_Spring {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){
        //....
    }
};

class VAC_worker : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};

// cpp
class VAC_QiXi : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};
class VAC_QiXi1  : public VAC_QiXi {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};
// cpp
class VAC_Wuyi : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};
// cpp
class VAC_GuoQing : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};
class VAC_GuoQing2 : public VAC_GuoQing {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};

class VAC_Shengdan : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};

// 设计原则：接口隔离原则
// 组合、继承
// 组合基类指针
// 两种方法：1. 采用具体接口选择算法  2. 依赖注入
class Promotion {
public:
    Promotion(ProStategy *sss = nullptr) : s(sss){}
    ~Promotion(){}
    void Choose(ProStategy *sss) {
        // 条件选择
        if (sss != nullptr) {
            s = sss;
        }
    }
    double CalcPromotion(const Context &ctx){
        if (s != nullptr) {
            return s->CalcPro(ctx);
        }
        return 0.0L;
    }
private:
    ProStategy *s;
};

int main () {
    Context ctx;
    ProStategy *s = new VAC_QiXi1();  //算法：变化
    Promotion *p = new Promotion(s);  //促销活动：稳定
    p->Choose(new VAC_GuoQing2());
    p->CalcPromotion(ctx);
    return 0;
}

http://www.kler.cn/news/325203.html

相关文章：

  • 怎么获取一个文件夹下的所有文件名？
  • MATLAB读取TIF文件，并可视化
  • 基于SpringBoot+Vue+MySQL的美食点餐管理系统
  • 项目集成SpringSecurity框架
  • Python项目Flask框架整合Redis
  • 揭秘移动硬盘RAW：原因、恢复策略与预防措施
  • 【TS】TypeScript内置条件类型-ReturnType
  • Java五子棋
  • 召回11 地理位置召回、作者召回、缓存召回
  • Oracle 表空间时间点恢复
  • 【自动化测试】Appium Server如何安装和Appium Server安装困难的原因和解决方法以及常见的一些安装失败的错误和解决方法
  • 前端问题小结
  • 大模型，互联网玩家们的「角斗场」
  • 算法【Java】—— 位运算
  • python中logging的用法
  • python基础库
  • 铺铜修改后自动重铺
  • 第十一章 【前端】调用接口（11.1）——Vite 环境变量
  • Redis（初步认识和安装)
  • 智慧城市交通管理中的云端多车调度与控制
  • vue打包后的dist文件如何启动测试
  • Midjourney参数详解
  • 经纬仪应用前景
  • leetcode刷题day29|贪心算法Part03（ 134. 加油站、135. 分发糖果、860.柠檬水找零、406.根据身高重建队列）
  • 建筑资质应该怎么选？
  • LeetCode 每日一题 2024/9/23-2024/9/29
  • Java项目实战II基于Java+Spring Boot+MySQL的网上摄影工作室(源码+数据库+文档)
  • Qemu开发ARM篇-5、buildroot制作根文件系统并挂载启动
  • 常见字符函数和字符串函数（上）
  • 在Linux中修改vm.max_map_count参数的步骤