设计模式C++实现(10)——桥接模式

软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式中运用了面向对象编程语言的重要特性:封装、继承、多态,真正领悟设计模式的精髓是可能一个漫长的过程,需要大量实践经验的积累。最近看设计模式的书,对于每个模式,用C++写了个小例子,加深一下理解。主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》两本书。本文介绍桥接模式的实现。

[DP]书上定义:将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。考虑装操作系统,有多种配置的计算机,同样也有多款操作系统。如何运用桥接模式呢?可以将操作系统和计算机分别抽象出来,让它们各自发展,减少它们的耦合度。当然了,两者之间有标准的接口。这样设计,不论是对于计算机,还是操作系统都是非常有利的。下面给出这种设计的UML图,其实就是桥接模式的UML图。
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设计模式C++实现(9)——享元模式

软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式中运用了面向对象编程语言的重要特性:封装、继承、多态,真正领悟设计模式的精髓是可能一个漫长的过程,需要大量实践经验的积累。最近看设计模式的书,对于每个模式,用C++写了个小例子,加深一下理解。主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》(DP)两本书。本文介绍享元模式的实现。
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设计模式C++实现(8)——代理模式

软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式中运用了面向对象编程语言的重要特性:封装、继承、多态,真正领悟设计模式的精髓是可能一个漫长的过程,需要大量实践经验的积累。最近看设计模式的书,对于每个模式,用C++写了个小例子,加深一下理解。主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》(DP)两本书。本文介绍代理模式的实现。

[DP]上的定义:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。有四种常用的情况:(1)远程代理,(2)虚代理,(3)保护代理,(4)智能引用。本文主要介绍虚代理和智能引用两种情况。

考虑一个可以在文档中嵌入图形对象的文档编辑器。有些图形对象的创建开销很大。但是打开文档必须很迅速,因此我们在打开文档时应避免一次性创建所有开销很大的对象。这里就可以运用代理模式,在打开文档时,并不打开图形对象,而是打开图形对象的代理以替代真实的图形。待到真正需要打开图形时,仍由代理负责打开。这是[DP]一书上的给的例子。下面给出代理模式的UML图。
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设计模式C++实现(7)——外观模式、组合模式

软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式中运用了面向对象编程语言的重要特性:封装、继承、多态,真正领悟设计模式的精髓是可能一个漫长的过程,需要大量实践经验的积累。最近看设计模式的书,对于每个模式,用C++写了个小例子,加深一下理解。主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》(DP)两本书。本文介绍外观模式和组合模式的实现。

外观模式应该是用的很多的一种模式,特别是当一个系统很复杂时,系统提供给客户的是一个简单的对外接口,而把里面复杂的结构都封装了起来。客户只需使用这些简单接口就能使用这个系统,而不需要关注内部复杂的结构。DP一书的定义:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面, 外观模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。举个编译器的例子,假设编译一个程序需要经过四个步骤:词法分析、语法分析、中间代码生成、机器码生成。学过编译都知道,每一步都很复杂。对于编译器这个系统,就可以使用外观模式。可以定义一个高层接口,比如名为Compiler的类,里面有一个名为Run的函数。客户只需调用这个函数就可以编译程序,至于Run函数内部的具体操作,客户无需知道。下面给出UML图,以编译器为实例。
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设计模式C++实现(6)——建造者模式

软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式中运用了面向对象编程语言的重要特性:封装、继承、多态,真正领悟设计模式的精髓是可能一个漫长的过程,需要大量实践经验的积累。最近看设计模式的书,对于每个模式,用C++写了个小例子,加深一下理解。主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》(DP)两本书。本文介绍建造者模式的实现。

建造者模式的定义将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示(DP)。《大话设计模式》举了一个很好的例子——建造小人,一共需建造6个部分,头部、身体、左右手、左右脚。与工厂模式不同,建造者模式是在导向者的控制下一步一步构造产品的。建造小人就是在控制下一步步构造出来的。创建者模式可以能更精细的控制构建过程,从而能更精细的控制所得产品的内部结构。下面给出建造者模式的UML图,以建造小人为实例。
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设计模式C++实现(5)——原型模式、模板方法模式

软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式中运用了面向对象编程语言的重要特性:封装、继承、多态,真正领悟设计模式的精髓是可能一个漫长的过程,需要大量实践经验的积累。最近看设计模式的书,对于每个模式,用C++写了个小例子,加深一下理解。主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》(DP)两本书。本文介绍原型模式和模板方法模式的实现。首先介绍原型模式,然后引出模板方法模式。
DP书上的定义为:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。其中有一个词很重要,那就是拷贝。可以说,拷贝是原型模式的精髓所在。举个现实中的例子来介绍原型模式。找工作的时候,我们需要准备简历。假设没有打印设备,因此需手写简历,这些简历的内容都是一样的。这样有个缺陷,如果要修改简历中的某项,那么所有已写好的简历都要修改,工作量很大。随着科技的进步,出现了打印设备。我们只需手写一份,然后利用打印设备复印多份即可。如果要修改简历中的某项,那么修改原始的版本就可以了,然后再复印。原始的那份手写稿相当于是一个原型,有了它,就可以通过复印(拷贝)创造出更多的新简历。这就是原型模式的基本思想。下面给出原型模式的UML图,以刚才那个例子为实例。
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设计模式C++实现(4)——单例模式

软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式中运用了面向对象编程语言的重要特性:封装、继承、多态,真正领悟设计模式的精髓是可能一个漫长的过程,需要大量实践经验的积累。最近看设计模式的书,对于每个模式,用C++写了个小例子,加深一下理解。主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》(DP)两本书。本文介绍单例模式的实现。

单例的一般实现比较简单,下面是代码和UML图。由于构造函数是私有的,因此无法通过构造函数实例化,唯一的方法就是通过调用静态函数GetInstance。
UML图:
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设计模式C++实现(3)——适配器模式

软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式中运用了面向对象编程语言的重要特性:封装、继承、多态,真正领悟设计模式的精髓是可能一个漫长的过程,需要大量实践经验的积累。最近看设计模式的书,对于每个模式,用C++写了个小例子,加深一下理解。主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》(DP)两本书。本文介绍适配器模式的实现。
DP上的定义:适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。它包括类适配器和对象适配器,本文针对的是对象适配器。举个例子,在STL中就用到了适配器模式。STL实现了一种数据结构,称为双端队列(deque),支持前后两段的插入与删除。STL实现栈和队列时,没有从头开始定义它们,而是直接使用双端队列实现的。这里双端队列就扮演了适配器的角色。队列用到了它的后端插入,前端删除。而栈用到了它的后端插入,后端删除。假设栈和队列都是一种顺序容器,有两种操作:压入和弹出。下面给出相应的UML图,与DP上的图差不多。
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设计模式C++实现(2)——策略模式

软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式中运用了面向对象编程语言的重要特性:封装、继承、多态,真正领悟设计模式的精髓是可能一个漫长的过程,需要大量实践经验的积累。最近看设计模式的书,对于每个模式,用C++写了个小例子,加深一下理解。主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》两本书。本文介绍策略模式的实现。

策略模式是指定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。也就是说这些算法所完成的功能一样,对外的接口一样,只是各自实现上存在差异。用策略模式来封装算法,效果比较好。下面以高速缓存(Cache)的替换算法为例,实现策略模式。
什么是Cache的替换算法呢?简单解释一下, 当发生Cache缺失时,Cache控制器必须选择Cache中的一行,并用欲获得的数据来替换它。所采用的选择策略就是Cache的替换算法。下面给出相应的UML图。
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设计模式C++实现(1)——工厂模式

软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式中运用了面向对象编程语言的重要特性:封装、继承、多态,真正领悟设计模式的精髓是可能一个漫长的过程,需要大量实践经验的积累。最近看设计模式的书,对于每个模式,用C++写了个小例子,加深一下理解。主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》两本书。本文介绍工厂模式的实现。

工厂模式属于创建型模式,大致可以分为三类,简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。听上去差不多,都是工厂模式。下面一个个介绍,首先介绍简单工厂模式,它的主要特点是需要在工厂类中做判断,从而创造相应的产品。当增加新的产品时,就需要修改工厂类。有点抽象,举个例子就明白了。有一家生产处理器核的厂家,它只有一个工厂,能够生产两种型号的处理器核。客户需要什么样的处理器核,一定要显示地告诉生产工厂。下面给出一种实现方案。
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