GeekBand极客班C++设计模式(一)

1、设计模式简介

设计模式
-不断解决,不必重复
推荐书籍
-设计模式:可复用面向对象软件的基础
面向对象
-底层思维:语言构造、编译转换、内存模型、运行时机制
-抽象思维:面向对象、组件封装、设计模式、构架模式
-向下:封装、继承、多态
-向上:抽象设计意义
软件设计固有复杂性
-变化的需求:客户需求、技术平台、开发团队、市场环境等
-解决变化的复杂性:分而治之、抽象为模型
贯穿始终的关键词:抽象
两种不同的shape设计为例
-分而治之:对要实现的功能进行分而治之
--在需求变动的时候,其他代码需要改变很多来适应新的功能
-抽象:用虚函数来将不同对象同类功能抽象为一,用抽象方法统一处理,大大提高了重用性
--需求变动的时候,只需要改变实现部分,通过多态指针的方式来适应新功能
软件设计的目标:复用

2. 面向对象设计原则

变化是复用的天敌
面向对象设计最大的优势在于低于变化
-隔离变化,将变化所带来的影响降到最小
-各司其职,各负其责,接口一样,实现不同
-对象封装了代码和数据、可以被使用的公共接口、某种责任的抽象

原则1

依赖倒置原则DIP
-高层模块不应该依赖于低层模块,二者都应该依赖于抽象,高层模块相对稳定,低层模块变化相对频繁,将变化隔离起来
-抽象不应该依赖于实现细节,实现细节应该依赖于抽象

原则2

开放封闭原则OCP
-对扩展开放,对更改封闭
-类模块可扩展,但不可修改

原则3

单一职责原则SRP
-一个类仅有一个引起变化的原因
-变化的方向隐含类的责任

原则4

Liskov替换原则LSP
-子类必须能够替换他们的基类(IS-A)
-继承表达类型抽象

原则5

接口隔离原则ISP
-不应该强迫客户程序依赖它们不用的方法
-接口应该小而完备,保持稳定

原则6

优先使用对象组合,而不是类继承
-继承通常为白箱复用,对象组合通常为黑箱复用
-继承在某种程度上破坏了封装性,子类父类耦合度高
-对象组合只要求组合的对象具有良好定义的接口,耦合度低

原则7

封装变化点
-使用封装创建对象之间的分界层,一侧修改不影响另一侧

原则8

针对接口编程,不针对实现编程
-不声明特定具体类,声明为接口
-客户不需知道对象类型,秩序知道对象接口即可
-减少各部分依赖关系
接口标准化

设计原则提升为设计经验

-设计习语
-设计模式
-架构模式

3. 模板方法

Template Method
GOF-23模式分类
-创建型
-结构型
-行为型
从封装变化角度分类

重构获得模式
Refactoring to Patterns
-应对变化提高复用
-需求频繁变化,设计模式要寻找变化点,在变化点处应用设计模式

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

组建协作模式
-Template method
-Strategy
-Observer / Event

动机 Motivation

有稳定的整体操作结构,子步骤改变多
需要在稳定的操作结构下,灵活应对子步骤变化或者晚起实现需求

基类中一定要写虚的析构函数

Template Method 使子类可以复用一个算法结构而重定义算法中的某些步骤

模式适用的前提是,假设算法结构稳定

当算法不稳定时,则不适用

4.策略模式

动机Motivation
-对象使用的算法有多种,改变频繁

strategy模式将算法封装使其可互相替换
在运行时选择算法
算法独立于客户程序
通过扩展、子类化方式

5.观察者模式

动机Motivation
-对象之间需要通知依赖关系,一个对象发生改变,所有依赖对象都收到通知

6.装饰模式

单一职责模式,需要划清责任
-Decorator
-Bridge

动机Motivation

-解决子类膨胀问题

7.桥模式

.

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