17、基础 | C++设计模式
设计模式
设计模式分类
1)根据目的分为三类: 创建型,结构型和行为型;
- 创建型模式主要用于创建对象。
- 结构型模式主要用于处理类或对象的组合。
- 行为型模式主要用于描述对类或对象怎样交互和怎样分配职责。
2)根据范围:类模式和对象模式
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类模式: 处理类和子类之间的关系,这些关系通过继承建立,在编译时刻就被 确定下来,是属于静态的。
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对象模式:处理对象间的关系,这些关系在运行时刻变化,更具动态性。
3)设计模式的六大原则
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“开-闭”原则(OCP):对扩展开放,对修改关闭。
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在一个系统中,对于扩展是开放的,对于修改是关闭的,一个好的系统是在不修 改源代码的情况下,可以扩展你的功能..而实现开闭原则的关键就是抽象化.
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通过扩展已有软件系统,可以提供新的行为,以满足对软件的新的需求,使变化中 的软件有一定的适应性和灵活性。已有软件模块,特别是最重要的抽象层模块不能 再修改,这使变化中的软件系统有一定的稳定性和延续性。
在"开-闭"原则中,不允许修改的是抽象的类或者接口,允许扩展的是具体的实现类,抽 象类和接口在"开-闭"原则中扮演着极其重要的角色..即要预知可能变化的需求.又预 见所有可能已知的扩展..所以在这里"抽象化"是关键!!!
可变性的封闭原则:找到系统的可变因素,将它封装起来..这是对"开-闭"原则最好的实 现..不要把你的可变因素放在多个类中,或者散落在程序的各个角落..你应该将可变的 因素,封套起来..并且切忌不要把所用的可变因素封套在一起..最好的解决办法是,分 块封套你的可变因素!!避免超大类,超长类,超长方法的出现!!给你的程序增加艺术气 息,将程序艺术化是我们的目标!!
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里氏代换原则:任何基类可以出现的地方,子类也可以出现
- 子类能够必须能够替换基类能够从 出现的地方。子类也能在基类 的基础上新增行为。这里讲的是基类和子类的关系, 只有这种关系存在时,里氏代换原则才存在。正方形是长方形是理解里氏代换原则 的经典例子。
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依赖倒转原则:要依赖抽象,而不要依赖具体的实现
- (1)抽象不应当依赖于细节;细节应当依赖于抽象; (2)要针对接口编程,不针 对实现编程。
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合成/聚合复用原则(CARP):要尽量使用合成/聚合原则,而不是继承关系达到软件复用的目的。
- 合成/聚合复用原则(Composite/Aggregate ReusePrinciple或CARP)经常又叫做合成 复用原则(Composite ReusePrinciple或CRP),就是在一个新的对象里面使用一些 已有的对象,使之成为新对象的一部分;新对象通过向这些对象的委派达到复用已 有功能的目的。简而言之,要尽量使用合成/聚合,尽量不要使用继承。
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最少知识原则:系统中的类,尽量不要与其他类互相作用,减少类之间的耦合度
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一个对象应当对其它对象有尽可能少的了 解。
其它表述:只与你直接的朋友们通信,不要跟"陌生人"说话。一个类应该对自己需 要耦合或调用的类知道得最少,你(被耦合或调用的类)的内部是如何复杂都和我 没关系,那是你的事情,我就知道你提供的public方法,我就调用这么多,其他的 一概不关心。
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接口隔离原则:使用多个专门的接口比使用单一的总接口总要好。法则与迪米特法则(最少知识原则)是相通的。
- 避免一个接口过于臃肿,使得一个依赖于该接口的类,还要操心这个接口里面,它自身不需要的那些函数。
设计模式简介
- Abstract Factory 抽象工厂模式:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。
- Adapter适配器模式:将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。 Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工 作。
- Bridge桥接模式:将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变 化。
- Builder建造者模式:将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建 过程可以创建不同的表示。
- Chain of Responsibility 职责链:为解除请求的发送者和接收者之间耦合,而使 多个对象都有机会处理这个请求。将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递 该请求,直到有一个对象处理它。
- Command命令模式:将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对 客户进行参数化;对请求排队或记录请求日志,以及支持可取消的操作。
- Composite 组合模式:【二叉树的根和叶子】将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。 它使得客户对单个对象和复合对象的使用具有一致性。
- Decorator 装饰器:动态地给一个对象添加一些额外的职责。就扩展功能而言, 它比生成子类方式更为灵活。
- Facade外观模式:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,Facade模式定 义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。
- Factory Method 工厂方法:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定将哪一 个类实例化。Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。
- Flyweight享元模式:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
- Interpreter模式:给定一个语言, 定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器, 该解释器使用该表示来解释语言中的句子。
- Iterator 迭代器:提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又不需暴 露该对象的内部表示。
- Mediator 中介者:用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象 不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的 交互。
- Memento备忘录模式:在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态, 并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到保存的状态。
- Observer观察者模式:定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便当一个对象的 状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并自动刷新。
- Prototype原型模式:【多类的克隆】用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这个原型 来创建新的对象。
- Proxy 代理模式:为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
- Singleton单例模式:【一个世界】保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问 点。 State 状态:允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎 修改了它所属的类。
- Strategy 策略模式:定义一系列的算法,把它们一个个封装起来, 并且使它们可相 互替换。本模式使得算法的变化可独立于使用它的客户。
- Template Method 模板方法:【炒菜步骤】定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟 到子类中。Template Method使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该 算法的某些特定步骤。
- Visitor 访问者模式:表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可 以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
单例模式【Singleton Pattern】
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一个世界只有一个对象
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实现方式:
1. private 构造函数,析构函数,拷贝构造函数和赋值构造函数 2. 类的内部 定义一个static 的该类的指针 instance 3. 类的内部定义一个public 的获得上述指针的函数,如果该指针为NULL,创建一个返回;否则直接返回 4. 全局初始化instance = NULL
原型模式【prototype pat
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