c++设计模式

设计模式解决的问题

少量代码适应需求改变

运行时多态（虚函数重写）

静态多态（方法重载）

原则

单一指责

接口隔离（public,privte）

开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）

最小知道原则

里氏替换原则

模板模式

#include <iostream>
using namespace std;

// 开闭
class ZooShow {
public:
    void Show() {
        // 如果子表演流程没有超时的话，进行一个中场游戏环节；如果超时，直接进入下一个子表演流程
        if (Show0())
            PlayGame();
        Show1();
        Show2();
        Show3();
    }
    
private:
    void PlayGame() {
        cout << "after Show0, then play game" << endl;
    }
    bool expired;
    // 对其他用户关闭，但是子类开放的
protected:
    virtual bool Show0() {
        cout << "show0" << endl;
        if (! expired) {
            return true;
        }
        return false;
    }
    virtual void Show2() {
        cout << "show2" << endl;
    }
    virtual void Show1() {

    }
    virtual void Show3() {

    }
};

// 框架
// 模板方法模式
class ZooShowEx10 : public ZooShow {
protected:
    virtual void Show0() {
        if (! expired) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}

class ZooShowEx1 : public ZooShow {
protected:
    virtual bool Show0() {
        cout << "ZooShowEx1 show0" << endl;
        if (! expired) { // 里氏替换
            return true;
        }
        return false;
    }
    virtual void Show2(){
        cout << "show3" << endl;
    }
};

class ZooShowEx2 : public ZooShow {
protected:
    virtual void Show1(){
        cout << "show1" << endl;
    }
    virtual void Show2(){
        cout << "show3" << endl;
    }
};

class ZooShowEx3 : public ZooShow {
protected:
    virtual void Show1(){
        cout << "show1" << endl;
    }
    virtual void Show3(){
        cout << "show3" << endl;
    }
    virtual void Show4() {
        //
    }
};
/*
*/
int main () {
    ZooShow *zs = new ZooShowEx10; // 晚绑定还是早绑定
    // ZooShow *zs1 = new ZooShowEx1;
    // ZooShow *zs2 = new ZooShowEx2;
    zs->Show();
    return 0;
}

责任链模式

有一个请求处理流程，处理流程可以通过链表进行链接起来，请求会沿着链表传递，如果当前流程能够处理完成就返回值

nginx

#include <memory>
#include <string>

class Context {
public:
    std::string name;
    int day;
};

// 稳定点 抽象  变化点 扩展 （多态）
//  从单个处理节点出发，我能处理，我处理，我不能处理交给下一个人处理
//  链表关系如何抽象

class HandleByMainProgram;
class HandleByProjMgr;
class HandleByBoss;
class HandleByBeauty;

class IHandler {
public:
    IHandler() : next(nullptr) {}
    virtual ~IHandler();
    void SetNextHandler(IHandler *next) { // 链表关系
        next = next;
    }
    bool Handle(const Context &ctx) {
        if (CanHandle(ctx)) {
            return HandleRequest(ctx);
        } else if (GetNextHandler()) {
            return GetNextHandler()->Handle(ctx);
        } else {
            // err
        }
        return false;
    }
    static IHandler* make_handler_list() {
        IHandler * h0 = new HandleByBeauty();
        IHandler * h1 = new HandleByMainProgram();
        IHandler * h2 = new HandleByProjMgr();
        IHandler * h3 = new HandleByBoss();
        h0->SetNextHandler(h1);
        h1->SetNextHandler(h2);
        h2->SetNextHandler(h3);
        return h0;
    }
protected:
    virtual bool HandleRequest(const Context &ctx) = 0;
    virtual bool CanHandle(const Context &ctx) = 0;
    IHandler * GetNextHandler() {
        return next;
    }
private:
    IHandler *next; // 组合基类指针
};


class Request {
public:
    Request() {
        handler = IHandler::make_handler_list();
    }
    bool Handle(const Context &ctx) {
        return handler->Handle(ctx);
    }
private:
    IHandler *handler;
};

class HandleByMainProgram : public IHandler {
protected:
    virtual bool HandleRequest(const Context &ctx){
        //
        return true;
    }
    virtual bool CanHandle(const Context &ctx) {
        //
        if (ctx.day <= 1)
            return true;
        return false;
    }
};

class HandleByProjMgr : public IHandler {
protected:
    virtual bool HandleRequest(const Context &ctx){
        //
        return true;
    }
    virtual bool CanHandle(const Context &ctx) {
        //
        if (ctx.day <= 20)
            return true;
        return false;
    }
};
class HandleByBoss : public IHandler {
protected:
    virtual bool HandleRequest(const Context &ctx){
        //
        return true;
    }
    virtual bool CanHandle(const Context &ctx) {
        //
        if (ctx.day < 30)
            return true;
        return false;
    }
};

class HandleByBeauty : public IHandler {
protected:
    virtual bool HandleRequest(const Context &ctx){
        //
        return true;
    }
    virtual bool CanHandle(const Context &ctx) {
        //
        if (ctx.day <= 3)
            return true;
        return false;
    }
};

int main() {
    // IHandler * h1 = new HandleByMainProgram();
    // IHandler * h2 = new HandleByProjMgr();
    // IHandler * h3 = new HandleByBoss();
    // h1->SetNextHandler(h2);
    // h2->SetNextHandler(h3);
// 抽象工厂
// nginx http 处理 
    // 设置下一指针 
    Context ctx;
    auto req = std::make_unique<Request>();
    req->Handle(ctx);
    
    return 0;
}

 组合模式（工厂模式）

抽象公共的方法，服装——》男装，女装-》西服。。。

class IComponent
{
public:
    IComponent(/* args */);
    ~IComponent();
    virtual void Execute() = 0;
    virtual void AddChild(IComponent *ele) {}
    virtual void RemoveChild(IComponent *ele) {}
};

class Leaf : public IComponent{
public:
    virtual void Execute() {
        cout << "leaf exxcute" << endl;
    }
};

class Composite : public IComponent
{
private:
    std::list<IComponent*> _list;
public:
    virtual void AddChild(IComponent *ele) {
        // ...
    }
    virtual void RemoveChild(IComponent *ele) {
        // ...
    }
    virtual void Execute() {
        for (auto iter = _list.begin(); iter != _list.end(); iter++) {
            iter->Execute();
        }
    }
};

策略模式

商城节假日有促销活动，加大促销力度，现在提示国庆节的活动规格

日志的容错机制

class Context {

};

// 稳定点：抽象去解决它
// 变化点：扩展（继承和组合）去解决它
class ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx) = 0;
    virtual ~ProStategy(); 
};
// cpp
class VAC_Spring : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){
    }
};

class VAC_Spring_v2 : public VAC_Spring {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){
        //....
    }
};

class VAC_worker : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};

// cpp
class VAC_QiXi : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};
class VAC_QiXi1  : public VAC_QiXi {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};
// cpp
class VAC_Wuyi : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};
// cpp
class VAC_GuoQing : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};
class VAC_GuoQing2 : public VAC_GuoQing {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};

class VAC_Shengdan : public ProStategy {
public:
    virtual double CalcPro(const Context &ctx){}
};

// 设计原则：接口隔离原则
// 组合、继承
// 组合基类指针
// 两种方法：1. 采用具体接口选择算法  2. 依赖注入
class Promotion {
public:
    Promotion(ProStategy *sss = nullptr) : s(sss){}
    ~Promotion(){}
    void Choose(ProStategy *sss) {
        // 条件选择
        if (sss != nullptr) {
            s = sss;
        }
    }
    double CalcPromotion(const Context &ctx){
        if (s != nullptr) {
            return s->CalcPro(ctx);
        }
        return 0.0L;
    }
private:
    ProStategy *s;
};

int main () {
    Context ctx;
    ProStategy *s = new VAC_QiXi1();
    Promotion *p = new Promotion(s);
    p->Choose(new VAC_GuoQing2());
    p->CalcPromotion(ctx);
    return 0;
}

 观察者模式

当一个对象发生改变的时候，如何让他依赖的多个对象自动更新

up主跟新视频通知其他关注他的人 

根据等级开放不同的权限

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
using namespace std;
//
class IDisplay {
public:
    virtual void Show(float temperature) = 0;
    virtual ~IDisplay() {}
};

class DisplayA : public IDisplay {
public:
    virtual void Show(float temperature) {
        cout << "DisplayA Show" << endl;
    }
private:
    void jianyi();
};

class DisplayB : public IDisplay{
public:
    virtual void Show(float temperature) {
        cout << "DisplayB Show" << endl;
    }
};

class DisplayC : public IDisplay{
public:
    virtual void Show(float temperature) {
        cout << "DisplayC Show" << endl;
    }
};

class DisplayD : public IDisplay{
public:
    virtual void Show(float temperature) {
        cout << "DisplayC Show" << endl;
    }
};

class WeatherData {
};

// 应对稳定点，抽象
// 应对变化点，扩展（继承和组合）
class DataCenter {
public:
    void Attach(IDisplay * ob) {
        //
    }
    void Detach(IDisplay * ob) {
        //
    }
    void Notify() {
        float temper = CalcTemperature();
        for (auto &ob : obs) {
            ob->Show(temper);
        }
    }

// 接口隔离
private:
    WeatherData * GetWeatherData();

    float CalcTemperature() {
        WeatherData * data = GetWeatherData();
        // ...
        float temper/* = */;
        return temper;
    }
    std::list<IDisplay*> obs;
};

int main() {
    // 单例模式
    DataCenter *center = new DataCenter;
    // ... 某个模块
    IDisplay *da = new DisplayA();
    center->Attach(da);

    // ...
    IDisplay *db = new DisplayB();
    center->Attach(db);
    
    IDisplay *dc = new DisplayC();
    center->Attach(dc);

    center->Notify();
    
    //-----
    center->Detach(db);
    center->Notify();

    center->Notify();
    return 0;
}