设计模式的学习

OO:Object-Oriented

面向对象

《Head First设计模式》

这本书是用java写的，我是写C++的，用C++来写相关的代码

p2（第二页）

cpp 复制代码

#ifndef DUCK_H
#define DUCK_H

/**
 * @brief The Duck class    鸭子类
 */
class Duck
{
public:
    Duck();
    /**
     * @brief quack 呱呱叫
     * 所有的鸭子都会呱呱叫
     * 所以在父类中实现这部分代码
     */
    void quack();
    /**
     * @brief swim  游泳
     * 所有的鸭子都会游泳
     * 所以在父类中实现这部分代码
     */
    void swim();
    /**
     * @brief display   展示鸭子的外观
     * 每种鸭子的外观特点不同，需要在子类中进行实现
     * 所以这里是虚函数
     */
    virtual void display();
};

#endif // DUCK_H

cpp 复制代码

#ifndef MALLARDDUCK_H
#define MALLARDDUCK_H

#include "duck.h"
/**
 * @brief The MallardDuck class 绿头鸭
 */
class MallardDuck : public Duck
{
public:
    MallardDuck();
    virtual void display();
};

#endif // MALLARDDUCK_H

cpp 复制代码

#ifndef MALLARDDUCK_H
#define MALLARDDUCK_H

#include "duck.h"
/**
 * @brief The MallardDuck class 绿头鸭
 */
class MallardDuck : public Duck
{
public:
    MallardDuck();
    virtual void display();
};

#endif // MALLARDDUCK_H

现在需要添加需求：一部分鸭子会飞。

如果直接在基类中添加fly()，那么意味着所有的鸭子都会飞。（所有的子类都拥有了fly() ）

而橡皮鸭子是不会飞的。

当涉及"维护"时，为了复用目的而使用继承，并不是完美的。

如果子类把fly()方法覆盖掉呢？

可以，但如果再加入一种不会飞的鸭子，那么需要重新再覆盖fly()方法。

cpp 复制代码

void fly()
{
    //覆盖，什么事都不做
}

每多一种鸭子，就需要覆盖一次fly()方法。

而有些鸭子不会飞，也不会叫。

希望找到一种建立软件的方法，让我们可以用一种对既有的代码影响最小的方式来修改软件。

这样我们就可以花较少时间重做代码，而让程序去做更酷的事。

继承不能很好地解决问题，因为鸭子的行为在子类中不断地改变，并且让所有的子类都有这些行为是不恰当的。

Flyable和Quackable接口一开始似乎还不错，但继承接口无法达到代码的复用。

当需要修改某个行为时，需要在定义此行为的类中修改它。

设计原则：

找出应用中可能需要变化之处，把它们独立出来，不要和不需要变化的代码混在一起。

---

努力让系统中的某部分改变不会影响其他部分。

---

设计原则：

针对接口编程，而不是针对实现编程。

---

简单的多态例子：

有一个抽象类Animal，两个具体的实现：Dog和Cat继承自Animal

针对实现编程：

cpp 复制代码

Dog d = new Dog();
d.bark();

针对接口编程：

cpp 复制代码

Animal * animal = new Dog();
animal.makeSound();

子类实例化的动作不再需要在代码中硬编码，而是在运行时才指定具体实现的对象，

进一步封装：

cpp 复制代码

a = getAnimal();
a.makeSound();

我们不关心实际的子类型是什么，我们只关心它知道如何正确地调用makeSound()。

cpp 复制代码

#ifndef FLYBEHAVIOR_H
#define FLYBEHAVIOR_H
#include <QDebug>
/**
 * @brief The FlyBehavior class 飞行行为
 */
class FlyBehavior
{
public:
    FlyBehavior()
    {

    }
    virtual void fly()
    {

    }
};

/**
 * @brief The FlyWithWings class    用翅膀飞行
 */
class FlyWithWings : public FlyBehavior
{
public:
    FlyWithWings()
    {

    }

    virtual void fly()
    {
        qDebug()<<"用翅膀飞行";
    }
};

/**
 * @brief The FlyNoWay class    不会飞行
 */
class FlyNoWay : public FlyBehavior
{
public:
    FlyNoWay()
    {

    }

    virtual void fly()
    {
        qDebug()<<"不会飞行";
    }
};

#endif // FLYBEHAVIOR_H

cpp 复制代码

#ifndef FLYBEHAVIOR_H
#define FLYBEHAVIOR_H
#include <QDebug>
/**
 * @brief The FlyBehavior class 飞行行为
 */
class FlyBehavior
{
public:
    FlyBehavior()
    {

    }
    virtual void fly()
    {

    }
};

/**
 * @brief The FlyWithWings class    用翅膀飞行
 */
class FlyWithWings : public FlyBehavior
{
public:
    FlyWithWings()
    {

    }

    virtual void fly()
    {
        qDebug()<<"用翅膀飞行";
    }
};

/**
 * @brief The FlyNoWay class    不会飞行
 */
class FlyNoWay : public FlyBehavior
{
public:
    FlyNoWay()
    {

    }

    virtual void fly()
    {
        qDebug()<<"不会飞行";
    }
};

#endif // FLYBEHAVIOR_H

关键在于：

鸭子现在会将飞行和呱呱叫的动作"委托"别人处理，而不是使用定义在Duck类或子类内的呱呱叫和飞行方法。

cpp 复制代码

#ifndef DUCK_H
#define DUCK_H

#include "flybehavior.h"
#include "quackbehavior.h"
/**
 * @brief The Duck class    鸭子类
 */
class Duck
{
public:
    Duck();
    FlyBehavior * flyBehavior;
    QuackBehavior * quackBehavior;
    void performQuack()
    {
        quackBehavior->quack();
    }
    void performFly()
    {
        flyBehavior->fly();
    }
    /**
     * @brief display   展示鸭子的外观
     * 每种鸭子的外观特点不同，需要在子类中进行实现
     * 所以这里是虚函数
     */
    virtual void display()
    {

    }
};

#endif // DUCK_H

cpp 复制代码

#ifndef MALLARDDUCK_H
#define MALLARDDUCK_H

#include "duck.h"
/**
 * @brief The MallardDuck class 绿头鸭
 */
class MallardDuck : public Duck
{
public:
    MallardDuck();
    virtual void display()
    {

    }
};

#endif // MALLARDDUCK_H

cpp 复制代码

#include "mallardduck.h"

MallardDuck::MallardDuck()
{
    flyBehavior = new FlyWithWings();
    quackBehavior = new MuteQuack();
}

cpp 复制代码

    MallardDuck mallardDuck;
    mallardDuck.performFly();
    mallardDuck.performQuack();

通过基类的指针析构子类时，会出现内存泄漏吗？

如果不希望内存泄漏，析构函数必须定义为虚函数。

---

设计原则：

多用组合，少用继承。

使用组合建立系统具有很大的弹性，不仅可将算法族封装成类，更可以"在运行时动态地改变行为"。

策略模式：

定义了算法族，分别封装起来，让它们之间可以互相替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

上面的鸭子示例中：可以在运行时动态地切换鸭子相关的行为（算法）（用翅膀飞，不会飞）

设计是一门艺术，总是有许多可取舍的地方。

设计大师关心的是建立弹性的设计，可以维护，可以应付变化。