03 C++中复合、委托和继承的基本用法

1、引言

本篇内容主要是介绍C++中类与类之间Composition(复合)、Delegation(委托)和Inheritance(继承)的基本设计模式，如Adapter、pimpl、Template Method、Observer、Composite和Prototype。

2、Composition的用法

1） Contaner与Compoent

2）两者间关系

注意点：

a、这是一种Adapter（适配器）的设计模式，适用于只开放部分类方法的情形，且在Adapter中实现部分方法的调用，是对一个类的封装的用法；

b、Contaner的构造函数首先调用Component的默认构造函数，然后才执行自己；

c、Container的析构函数首先执行自己，然后才调用Component的析构函数；

d、构造函数与析构函数是内外同步的。

3、Delegation（Composition by reference）的用法

1）、Handle/Body

2）两者间关系

注意点：

a、这种委托的实现方式是通过pimpl(point to implementation)设计模式实现，即通过针对变量指向一个类；

b、构造函数和析构函数在两者间是不同步的；

c、Handle部分提供的是接口部分，底层可以通过Body部分实现不同的操作；

4、Inheritance的用法

1）继承的关系

注意点：

a、构造函数由内而外，即Derived的构造函数首先调用Base的默认构造函数，然后才执行自己；

b、析构函数由外而内，即Derived的析构函数首先执行自己，然后才调用Base的析构函数；

c、base类的析构函数必须是virtual，否则会出现未定义的行为。

2）继承与虚函数

通过类成员函数有三种：非虚函数、虚函数和纯虚函数。

• 非虚函数：不希望派生类重新定义；
• 虚函数：有默认的定义，希望派生类重新定义；
• 纯虚函数；没有默认的定义，派生类一定要重新定义。

3）Template Method设计模式

注意点：

a、这是一种Template Mothod的设计模式，适用于有通用部分的函数和具体特殊的实现函数，这样通用部分的函数代码在框架中实现，具体特殊函数代码用继承虚函数实现；

4）继承与复合关系的构造与析构

注意点：

a、构造函数由内而外，即Derived的构造函数首先调用Base的默认构造函数，然后调用Component的默认构造函数，最后次执行自己；

b、析构函数由外而内，即Derived的析构函数首先执行自己，然后调用Component的析构函数，最后调用Base的析构函数。

5）委托与继承的设计模式

关系：

注意点：

a、这是一种Observer的设计模式，适用于如有一份文件，多个窗口查看或者一份数据，有多种视图显示;；

b、示例中Subject是数据类，Observer是显示类，可以被多个observer继承实现不同方式的查看。

5、委托的其它相关设计模式

1）Composite

注意点：

a、这是一种Composite的设计模式，要使Composite类中容器能容纳左边和右边的数据，所以设计一个Component的父类；

b、容器中只能放指针对象，因为指针的大小相同；

2）Prototype(原型)

注意点：

a、这是Prototype的设计模式，主要适用于现在创建未来的class对象，因不清楚未来类的名字；

b、未来对象是通过原型来创建的（必须运用事先搭好的框架），首先创建静态的对象，然后调用默认构造函数来通过原型创建对象。

c、类中的静态变量要在类外部定义。