C++设计模式

Posted 2022-03-20 放飞梦想C

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C++设计模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

单一职责模式:

在软件组件的设计中，如果责任划分的不清晰，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

Decorator

动机（Motivation）

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”所导致的影响将为最低？

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

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。

cpp

类的规模：1+n+n*m!/2，原因是对类的继承不良使用

//业务操作
class Stream 
public:
    virtual 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();

类的规模：1+n+1+m

//业务操作
class Stream 
public:
    virtual 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
//中间装饰类
class 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);

以上是关于C++设计模式的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章