轻松搞定设计模式

1.设计模式概述

如果把修习软件开发当作武功修炼的话，那么可以分为内功和外功

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招式：
Java，C#,C++等编程语言
Eclipse，Android Studio, XCode等开发工具
Struts Hibernate,JBPM等框架技术
内功：数据结构，算法，设计模式，重构，软件工程。

每一位软件开发人员也都希望成为一名兼具淋漓招式和深厚内功的“上
乘”软件工程师，而对设计模式的学习与领悟将会让你“内功”大增，再结合
你日益纯熟的“招式”，你的软件开发“功力”一定会达到一个新的境界。

招式可以很快学会，但是内功修炼需要很长等时间

设计模式有何而来？

模式之父：Christopher Alexander（克里斯托弗.亚历山大）———哈佛大学建筑学
博士、美国加州大学伯克利分校建筑学教授、加州大学伯克利分校环境结构研
究所所长、美国艺术和科学院院士。

“每个模式都描述了一个在我们的环境中不断出现的问题，然后描述了该问题
的解决方案的核心，通过这种方式，我们可以无数次地重用那些已有的成功的
解决方案，无须再重复相同的工作。”
——《建筑的永恒之道》by Christopher Alexander

软件设计模式又从何而来?

四人组（Gang of Four）简称GoF

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GoF将模式的概念引入软件工程领域，这标志着软件模式的诞生。软件
模式(Software Patterns)是将模式的一般概念应用于软件开发领域，即软件开
发的总体指导思路或参照样板。软件模式并非仅限于设计模式，还包括架构模
式、分析模式和过程模式等，实际上，在软件开发生命周期的每一个阶段都存
在着一些被认同的模式。
软件模式与具体的应用领域无关，也就是说无论你从事的是移动应用开
发、桌面应用开发、Web应用开发还是嵌入式软件的开发，都可以使用软件模
式。无论你是使用Java、C#、Objective-C、VB.net、Smalltalk等纯面向对象
编程语言，还是使用C++、PHP、Delphi、JavaScript等可支持面向对象编程
的语言，你都需要了解软件设计模式！

“软件设计模式(Design Pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过
分类编目的、代码设计经验的总结，使用设计模式是为了可重用代码、让代码
更容易被他人理解并且保证代码可靠性。”

设计模式用来干什么？

在一定的环境下，用固定的套路解决问题

设计模式种类

• 创建型(Creational)模式： 如何创建对象；
• 结构型(Structural )模式： 如何实现类或对象的组合；
• 行为型(Behavioral)模式： 类或对象怎样交互以及怎样分配职责。

设计模式总览

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设计模式原则

原则的目的：高内聚，低耦合

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列举案例

1.开闭原则

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#include 
#include    
using namespace std;
/*
如果想要再添加新功能，需要再次添加新的成员函数
这样的话，会使类越来越臃肿。
    */
class   BankWorker  {
public:
    void    save()  {

    cout    <<  "存款"    <<  endl;
    }
void    transfer()  {
        cout    <<  "转账"    <<  endl;
    }
void    pay()   {
        cout    <<  "交费"    <<  endl;

    }
};
//修改后新增业务只需要继承抽象类
class   AbBankWorker    {
public:
/*  纯虚函数 ⽤来抽象 银⾏业务员的业务  */
    virtual void    doBusiness()    =   0;
};

class   saveBankWorker  :   public  AbBankWorker    {
public:
    virtual void    doBusiness()    {
        cout    <<  "存款"    <<  endl;
    }
};
class   transBankWorker :   public  AbBankWorker    {
public:
    virtual void    doBusiness()    {
        cout    <<  "转账"    <<  endl;
    }
};
class   payBankWorker   :   public  AbBankWorker    {
    virtual void    doBusiness()    {
        cout    <<  "付款"    <<  endl;
    }
};
int main() {
    //如果需要挂失，改密码等又需要去修改这个类
    BankWorker bankWorker;
    bankWorker.pay();
    bankWorker.transfer();
    bankWorker.save();

    AbBankWorker *abBankWorker;
    abBankWorker=new saveBankWorker();
    abBankWorker->doBusiness();
    abBankWorker=new transBankWorker();
    abBankWorker->doBusiness();
    abBankWorker=new payBankWorker();
    abBankWorker->doBusiness();
    
    return 0;
}

这样，如果我们给银行业务员添加业务，那么无需修改原来的类中代码，
而是通过拓展添加类的方式来搞定，实际上是利用了多态的特性，这样就符合
了开闭原则。

依赖倒置原则

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传统的过程设计倾向于使用高层次的模块依赖低层次的模块，抽象层依赖于具体的层次。

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传统的设计模式通常是自顶向下逐级依赖，这样，底层模块，中间层模
块和高层模块的耦合度极高，若任意修改其中的一个，很容易导致全面积的修
改，非常麻烦，那么依赖倒转原则利用多态的先天特性，对中间抽象层进行依
赖，这样，底层和高层之间进行了解耦合。

/*
抽象层,    中间层
    */
class   HardDisk    {
public:
    virtual void    work()  =   0;
};
class   Memory  {
public:
    virtual void    work()  =   0;
};
class   Cpu {
public:
    virtual void    work()  =   0;
};
class   Computer {
    public:
     Computer(Cpu *cpu, Memory *mem, HardDisk *hard) {
        this->cpu = cpu;
        this->memory = mem;
        this->harddisk = hard;
    }

//⾼层的业务逻辑,并不关⼼是哪个⼚商的，只是对抽象层的每个硬件的业务。
    void work() {
        cpu->work();
        memory->work();
        harddisk->work();
    }

private:
    HardDisk *harddisk = NULL;
    Memory *memory = NULL;
    Cpu *cpu = NULL;
};
//实现层， 只需要依赖中间抽象层，实现抽象层中的⽅法
class   XiJieHardDisk:public HardDisk   {
public:
    virtual void work() {
        cout    <<  "希捷硬盘⼯作中……" <<  endl;
    }
};
class   IntelCpu:public Cpu {
public  :
    virtual void work() {
        cout    <<  "intel  CPU ⼯作中……"  <<  endl;
    }
};
class   JSDMemory   :public Memory  {
public:
    virtual void    work()  {
        cout    <<  "⾦斯顿内存⼯作中……"    <<  endl;
    }
};
int main() {
    XiJieHardDisk *xiJieHardDisk=new XiJieHardDisk();
    IntelCpu *intelCpu=new IntelCpu();
    JSDMemory *jsdMemory=new JSDMemory();
    Computer computer(intelCpu,jsdMemory,xiJieHardDisk);
    computer.work();
    return 0;
}

合成复用模式

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
#include 

using namespace std;
class Cat
{
public:
    void sleep() {
        cout << " 小猫睡觉了" << endl;
    }
};

//向给猫添加一个功能， 创建一个新的猫 既能够睡觉，又能吃东西
//通过继承的方式完成
class AdvCat :public Cat{
public:
    void eatAndSleep() {
        cout << "吃东西" << endl;
        sleep();
    }
};


//使用组合的方式来添加小猫的吃东西方法
//使用组合的方式，降低了AdvCat2 和Cat的耦合度， 跟Cat的父类没有任何关系，
//只跟Cat的sleep方法有关系
class AdvCat2
{
public:
    AdvCat2(Cat *cat)
    {
        this->cat = cat;
    }

    void eatAndSleep() {
        cout << "吃东西" << endl;
        cat->sleep();
    }
private:
    Cat *cat;
};


int main(void)
{
    Cat c;
    c.sleep();

    AdvCat ac;
    ac.eatAndSleep();

    cout << "----- " << endl;

    AdvCat2 ac2(&c);
    ac2.eatAndSleep();
    
    return 0;
}

总结：
以上是设计模式的描述，下面会有三篇文章来详细说明列举
创造型模式，结构型模式，行为型模式