一起來讀書3- 設計模式:可複用面向對象軟件的基礎 結構型模式

結構型模式

簡介:通過組合類和對象獲得更大的結構

模式:

1. 適配器(ADAPTER)

簡介:將某個類的接口轉換成客戶端期望的另一個接口表示,目的是消除由於接口不匹配所造成

的類的兼容性問題

用途:

>   1.系統需要使用現有的類,而此類的接口不符合系統的需要

>   2.想要建立一個可以重複使用的類,用於與一些彼此之間沒有太大關聯的一些類,包括一

些可能在將來引進的類一起工作,這些源類不一定有一致的接口

>   3.通過接口轉換,將一個類插入另一個類系中

 

示例:

```

//使用複合,對象模式

class Deque  //雙端隊列,被適配類

{

public:

    void push_back(int x)

    {

        cout << "Deque push_back:" << x << endl;

    }

    void push_front(int x)

    {

        cout << "Deque push_front:" << x << endl;

    }

    void pop_back()

    {

        cout << "Deque pop_back" << endl;

    }

    void pop_front()

    {

        cout << "Deque pop_front" << endl;

    }

};

 

class Sequence  //順序類,目標類

{

public:

    virtual void push(int x) = 0;

    virtual void pop() = 0;

};

 

class Stack:public Sequence   //棧, 適配類

{

public:

    void push(int x)

    {

        m_deque.push_back(x);

    }

    void pop()

    {

        m_deque.pop_back();

    }

private:

    Deque m_deque;

};

 

class Queue:public Sequence  //隊列,適配類

{

public:

    void push(int x)

    {

        m_deque.push_back(x);

    }

    void pop()

    {

        m_deque.pop_front();

    }

private:

    Deque m_deque;

};

//END

```

 

2. 橋接(BRIDGE)

簡介:將抽象部分與實現部分分離,使它們都可以獨立變換

用途:

>   1.解決需求較多且易變的情況下,類爆炸的問題

示例:

```

//將各種App、各種手機全部獨立分開,使其自由組合橋接

class App

{

public:

    virtual ~App(){ cout << "~App()" << endl; }

    virtual void run() = 0;

};

 

class GameApp:public App

{

public:

    void run()

    {

        cout << "GameApp Running" << endl;

    }

};

 

class TranslateApp:public App

{

public:

    void run()

    {

        cout << "TranslateApp Running" << endl;

    }

};

 

class MobilePhone

{

public:

    virtual ~MobilePhone(){ cout << "~MobilePhone()" << endl;}

    virtual void appRun(App* app) = 0;  //實現App與手機的橋接

};

 

class XiaoMi:public MobilePhone

{

public:

    void appRun(App* app)

    {

        cout << "XiaoMi: ";

        app->run();

    }

};

 

class HuaWei:public MobilePhone

{

public:

    void appRun(App* app)

    {

        cout << "HuaWei: ";

        app->run();

    }

};

 

int main()

{

    App* gameApp = new GameApp;

    App* translateApp = new TranslateApp;

    MobilePhone* mi = new XiaoMi;

    MobilePhone* hua = new HuaWei;

    mi->appRun(gameApp);

    mi->appRun(translateApp);

    hua->appRun(gameApp);

    hua->appRun(translateApp);

    delete hua;

    delete mi;

    delete gameApp;

    delete translateApp;

 

    return 0;

}

```

 

3. 組合(COMPOSITE)

簡介:將對象組合成樹形結構以表示“部分-整體”的層次結構,組合模式使得用戶對單個對象和

組合對象的使用具有一致性

用途:

>   1.解耦

 

示例:

```

class Company

{

public:

    Company(string name):m_name(name)

    {}

    virtual ~Company(){}

    virtual void add(Company* company) = 0;

    virtual void remove(string name) = 0;

    virtual void display(int depth) = 0;

    string getName()

    {

        return m_name;

    }

 

protected:

    string m_name;

};

 

//具體的公司

class ConcreteCompany:public Company   //樹枝

{

public:

    ConcreteCompany(string name):Company(name)

    {}

    ~ConcreteCompany()

    {

        cout << "~ConcreteCompany()" << endl;

    }

    void add(Company* company) override;

    void remove(string name) override;

    void display(int depth) override;

 

private:

    list<shared_ptr<Company>> m_listCompany;

 

};

 

void ConcreteCompany::add(Company* company)

{

    shared_ptr<Company> temp(company);

    m_listCompany.push_back(temp);

}

 

void ConcreteCompany::remove(string name)

{

    list<shared_ptr<Company>>::iterator iter = m_listCompany.begin();

    for(; iter != m_listCompany.end(); iter++)

    {

        shared_ptr<Company> temp(*iter);

        string strName = temp.get()->getName();

        if(name == strName)

        {

            m_listCompany.erase(iter);

        }

    }

}

 

void ConcreteCompany::display(int depth)

{

    for(int i = 0; i < depth; i++)

    {

        cout << "-";

    }

    cout << m_name.data() << endl;

    list<shared_ptr<Company>>::iterator iter = m_listCompany.begin();

    for(; iter != m_listCompany.end(); iter++)

    {

        shared_ptr<Company> temp(*iter);

        temp.get()->display(depth + 2);

    }

}

 

//公司下的部門

class FinanceDept:public Company    //樹葉

{

public:

    FinanceDept(string name):Company(name)

    {}

    ~FinanceDept()

    {

        cout << "~FinanceDept()" << endl;

    }

    void add(Company* company) override;

    void remove(string name) override;

    void display(int depth) override;

};

 

void FinanceDept::add(Company* company)

{

    cout << "FinanceDept add failed" << endl;

}

 

void FinanceDept::remove(string name)

{

    cout << "FinanceDept remove failed" << endl;

}

 

void FinanceDept::display(int depth)

{

    for(int i = 0; i < depth; i++)

    {

        cout << "-";

    }

    cout << m_name.data() << endl;

}

 

//公司下的部門

class HRDept:public Company  //樹葉

{

public:

    HRDept(string name):Company(name)

    {}

    ~HRDept()

    {

        cout << "~HRDept()" << endl;

    }

    void add(Company* company) override;

    void remove(string name) override;

    void display(int depth) override;

};

 

void HRDept::add(Company* company)

{

    cout << "HRDept add failed" << endl;

}

 

void HRDept::remove(string name)

{

    cout << "HRDept remove failed" << endl;

}

 

void HRDept::display(int depth)

{

    for(int i = 0; i < depth; i++)

    {

        cout << "-";

    }

    cout << m_name.data() << endl;

}

 

int main(int argc, char *argv[])

{

    Company* root = new ConcreteCompany("zong");

    Company* f1 = new FinanceDept("F1");

    Company* h1 = new HRDept("H1");

    root->add(f1);

    root->add(h1);

    Company* c1 = new ConcreteCompany("fen1");

    Company* f2 = new FinanceDept("F2");

    Company* h2 = new HRDept("H2");

    c1->add(f2);

    c1->add(h2);

    root->add(c1);

    root->display(0);

    delete root;

 

    return 0;

}

```

 

4. 裝飾(DECORATOR)

簡介:動態地給一個**對象**而不是**整個類**添加一些額外的功能

用途:

>   1.避免類爆炸問題

 

示例:

```

class Dumplings    //抽象類   餃子

{

public:

    virtual ~Dumplings(){}

    virtual void showDressing() = 0;

};

 

class MeatDumplings:public Dumplings    //現實類  肉餡餃子

{

public:

     ~MeatDumplings(){ cout << "~MeatDumplings()" << endl; }

    void showDressing()

    {

        cout << "Add Meat" << endl;

    }

};

 

class DecoratorDumpling:public Dumplings    //裝飾類

{

public:

    DecoratorDumpling(Dumplings* d):m_dumpling(d){}

    virtual ~DecoratorDumpling(){ cout << "~DecoratorDumpling()" << endl; }

    void showDressing()

    {

        m_dumpling->showDressing();

    }

private:

    Dumplings* m_dumpling;

};

 

class SaltDecorator:public DecoratorDumpling   // 裝飾類  加鹽

{

public:

    SaltDecorator(Dumplings* d):DecoratorDumpling(d){}

    ~SaltDecorator(){ cout << "~SaltDecorator()" << endl; }

    void showDressing()

    {

        DecoratorDumpling::showDressing();   //注意點

        addDressing();

    }

 

private:

    void addDressing()

    {

        cout << "Add Salt" << endl;

    }

};

 

class OilDecorator:public DecoratorDumpling   //裝飾類  加油

{

public:

    OilDecorator(Dumplings* d):DecoratorDumpling(d){}

    ~OilDecorator(){ cout << "~OilDecorator()" << endl; }

    void showDressing()

    {

        DecoratorDumpling::showDressing(); //注意點

        addDressing();

    }

 

private:

    void addDressing()

    {

        cout << "Add Oil" << endl;

    }

};

 

class CabbageDecorator:public DecoratorDumpling  //裝飾類   加蔬菜

{

public:

    CabbageDecorator(Dumplings* d):DecoratorDumpling(d){}

    ~CabbageDecorator(){ cout << "~CabbageDecorator()" << endl; }

    void showDressing()

    {

        DecoratorDumpling::showDressing(); //注意點

        addDressing();

    }

 

private:

    void addDressing()

    {

        cout << "Add Cabbage" << endl;

    }

};

 

int main()

{

    Dumplings* d = new MeatDumplings;       //原始的肉餃子

    Dumplings* d1 = new SaltDecorator(d);   //加鹽後的餃子

    Dumplings* d2 = new OilDecorator(d1);   //加油後的餃子

    Dumplings* d3 = new CabbageDecorator(d2);  //加蔬菜後的餃子

    d3->showDressing();

    delete d;

    delete d1;

    delete d2;

    delete d3;

    return 0;

}

```

 

5. 外觀(FACADE)

簡介:爲子系統中的一組接口定義一個一致的界面,外觀模式提供了一個高層接口,這個接口使

得這一子系統更加容易被使用;對於複雜的系統,系統爲客戶提供一個簡單的接口,把複雜的實現過程封裝起來,

客戶不需要了解系統內部的細節

用途:

>   1.客戶不需要了解系統內部複雜的細節,只需要一個接口;系統入口

 

示例:

```

class Cpu

{

public:

    void productCpu()

    {

        cout << "Product Cpu" << endl;

    }

};

 

class Ram

{

public:

    void productRam()

    {

        cout << "Product Ram" << endl;

    }

};

 

class Graphics

{

public:

    void productGraphics()

    {

        cout << "Product Graphics" << endl;

    }

};

 

class Computer

{

public:

    void productComputer()

    {

        Cpu cpu;

        cpu.productCpu();

        Ram ram;

        ram.productRam();

        Graphics graphics;

        graphics.productGraphics();

    }

};

 

int main()

{

    //客戶直接調用computer生產函數,無需關心具體部件的生產過程。也可直接單獨生產部件

    Computer computer;   

    computer.productComputer();

 

    Cpu cpu;

    cpu.productCpu();

 

    return 0;

}

```

 

 6. 享元(FLYWEIGHT)

簡介:運用共享技術有效地支持大量細粒度的對象,也就是對象共享

用途:

>   1.有大量對象時,對於相同的部分,抽取出來作爲共享內存

 

示例:

```

//以Money的類別作爲內部標識,面值作爲外部狀態。

enum MoneyCategory   //類別,內在標識,作爲標識碼

{

    Coin,

    bankNote

};

 

enum FaceValue      //面值,外部標識,需要存儲的對象

{

    ValueOne = 1,

    ValueTwo

};

 

class Money      //抽象父類

{

public:

    Money(MoneyCategory cate):m_mCate(cate){}

    virtual ~Money(){ cout << "~Money() " << endl; }

    virtual void save() = 0;

private:

    MoneyCategory m_mCate;

};

 

class MoneyCoin:public Money    //具體子類1

{

public:

    MoneyCoin(MoneyCategory cate):Money(cate){}

    ~MoneyCoin(){ cout << "~MoneyCoin()" << endl; }

    void save()

    {

        cout << "Save Coin" << endl;

    }

};

 

class MoneyNote:public Money   //具體子類2

{

public:

    MoneyNote(MoneyCategory cate):Money(cate){}

    ~MoneyNote(){ cout << "~MoneyNote()" << endl; }

    void save()

    {

        cout << "Save BankNote" << endl;

    }

};

 

class Bank

{

public:

    Bank():m_coin(nullptr),m_note(nullptr),m_count(0){}

    ~Bank()

    {

        if(m_coin != nullptr)

        {

            delete m_coin;

            m_coin = nullptr;

        }

        if(m_note != nullptr)

        {

            delete m_note;

            m_note = nullptr;

        }

    }

    void saveMoney(MoneyCategory cate, FaceValue value)

    {

        switch(cate)    //以類別作爲標識碼

        {

        case Coin:

        {

            if(m_coin == nullptr)  //內存中存在標識碼所標識的對象,則直接調用,不再創建

            {

                m_coin = new MoneyCoin(Coin);

            }

            m_coin->save();

            m_vector.push_back(value);

            break;

        }

        case bankNote:

        {

            if(m_note == nullptr)

            {

                m_note = new MoneyNote(bankNote);

            }

            m_note->save();

            m_vector.push_back(value);

            break;

        }

        default:

            break;

        }

    }

 

    int sumSave()

    {

        auto iter = m_vector.begin();

        for(; iter != m_vector.end(); iter++)

        {

            m_count += *iter;

        }

        return m_count;

    }

 

private:

    vector<FaceValue> m_vector;

    Money* m_coin;

    Money* m_note;

    int m_count;

};

 

int main()

{

    Bank b1;

    b1.saveMoney(Coin, ValueOne);

    b1.saveMoney(Coin, ValueTwo);

    b1.saveMoney(Coin, ValueTwo);

    b1.saveMoney(bankNote, ValueOne);

    b1.saveMoney(bankNote, ValueTwo);

    cout << b1.sumSave() << endl;

 

    return 0;

}

```

 

 7. 代理(PROXY)

簡介:爲其它對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問

用途:

>   1.防止用戶直接訪問對象

 

示例:

```

class Gril

{

public:

    Gril(string name = "gril"):m_string(name){}

    string getName()

    {

        return m_string;

    }

private:

    string m_string;

};

 

class Profession

{

public:

    virtual ~Profession(){}

    virtual void profess() = 0;

};

 

class YoungMan:public Profession

{

public:

    YoungMan(Gril gril):m_gril(gril){}

    void profess()

    {

        cout << "Young man love " << m_gril.getName().data() << endl;

    }

private:

    Gril m_gril;

};

 

class ManProxy:public Profession

{

public:

    ManProxy(Gril gril):m_man(new YoungMan(gril)){}

    void profess()

    {

        cout << "I am Proxy" << endl;

        m_man->profess();

    }

private:

    YoungMan* m_man;

};

 

int main(int argc, char *argv[])

{

    Gril gril("hei");

    Profession* proxy = new ManProxy(gril);

    proxy->profess();

    delete proxy;

    return 0;

}

```

 

# 行爲模式

## 1. 職責鏈(CHAN OF RESPONSIBILITY)

## 2. 命令(COMMAND)

## 3. 解釋器(INTERPRETER)

## 4. 迭代器(ITERATOR)

## 5. 中介者(MEDIATOR)

## 6. 備忘錄(MEMENTO)

## 7. 觀察者(OBSERVER)

## 8. 狀態(STATE)

## 9. 策略(STRATEGY)

## 10. 模板方法(TEMPLATE METHOD)

## 11. 訪問者(VISITOR)

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