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C++设计模式(第一周)

时间:2015-10-12 12:06:55      阅读:196      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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part 1 设计模式简介

  课程目标

  1.理解松耦合设计思想
  2.掌握面向对象设计原则
  3.掌握重构技法改善设计
  4.掌握GOF 核心设计模式

  什么是设计模式?

  “每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的解决方案的核心。这样,你就能一次又一次地使用该方案而不必做重复劳动”。——Christopher Alexander

  从面向对象谈起

  底层思维:向下,如何把握机器底层从微观理解对象构造

  #语言构造
  #编译转换
  #内存模型
  #运行时机制

  抽象思维:向上,如何将我们的周围世界抽象为程序代码
  #面向对象
  #组件封装
  #设计模式
  #架构模式

  封装、继承、多态是底层思维。

  深入理解面向对象

  向下:深入理解三大面向对象机制
  #封装,隐藏内部实现
  #继承,复用现有代码
  #多态,改写对象行为

  向上:深刻把握面向对象机制所带来的抽象意义,理解如何使用这些机制来表达现实世界,掌握什么是“好的面向对象设计”。

  软件设计固有的复杂性

  “建筑商从来不会去想给一栋已建好的100层高的楼房底下再新修一个小地下室——这样做花费极大而且注定要失败。然而令人惊奇的是,软件系统的用户在要求作出类似改变时却不会仔细考虑,而且他们认为这只是需要简单编程的事”。——Object-Oriented Analysis and Designwith Applications

  软件设计复杂的根本原因

  变化:客户需求的变化、技术平台的变化、开发团队的变化、市场环境的变化。

  如何解决复杂性

  #分解
  人们面对复杂性有一个常见的做法:即分而治之,将大问题分解为多个小问题,将复杂问题分解为多个简单问题。

  #抽象
  更高层次来讲,人们处理复杂性有一个通用的技术,即抽象。由于不能掌握全部的复杂对象,我们选择忽视它的非本质细节,而去处理泛化和理想化了的对象模型。

  软件设计的目标

  什么是好的软件设计?软件设计的金科玉律:复用!

  C++类继承方式中,private 和 protected 方式很少用到。

  子类对象可以复制给父类对象,但会导致切割的发生。所以用指针(或者引用)的形式。比如

class Shape { };

class Rect: public Shape {
public:
    Rect(int x, int y):x(x), y(y) {}
    int x;
    int y;
};

int main() {
    vector<Shape> v;
    Rect r(1, 2);
    v.push_back(r);
    cout << v[0].x;
    return 0;
}

   编译器报错:class “Shape” 没有成员 x。

  但是如果换成指针形式,代码如下:

class Shape { };

class Rect: public Shape {
public:
    Rect(int x, int y):x(x), y(y) {}
    int x;
    int y;
};

int main() {
    vector<Shape*> v;
    v.push_back(new Rect(1, 2));
    // 这里是不一样的地方
    Rect* p = (Rect*)v[0];
    cout << p->x  ;
    return 0;
}

   用到了指针类型转换,但是对象本身没有被切割。

 

part 2 面向对象设计原则

  面向对象设计,为什么?

  #变化是复用的天敌!

  面向对象设计最大的优势在于:抵御变化!

  重新认识面向对象
  #理解隔离变化
    从宏观层面来看,面向对象的构建方式更能适应软件的变化,能将变化所带来的影响减为最小。
  #各司其职
    从微观层面来看,面向对象的方式更强调各个类的“责任”。
    由于需求变化导致的新增类型不应该影响原来类型的实现——是所谓各负其责
  #对象是什么?
    从语言实现层面来看,对象封装了代码和数据。
    从规格层面讲,对象是一系列可被使用的公共接口。
    从概念层面讲,对象是某种拥有责任的抽象。

  C++虚函数的调用模式了解以后,才能更好的掌握23种设计模式,单更应该回归八大设计原则。

   八大设计原则比23种设计模式更重要!

  1.依赖倒置原则(DIP)
    高层模块(稳定)不应该依赖于低层模块(变化),二者都应该依赖于抽象(稳定) 。
    抽象(稳定)不应该依赖于实现细节(变化) ,实现细节应该依赖于抽象(稳定)。

  2. 开放封闭原则(OCP)
    对扩展开放,对更改封闭。
    类模块应该是可扩展的,但是不可修改。

  3. 单一职责原则(SRP)
    一个类应该仅有一个引起它变化的原因。
    变化的方向隐含着类的责任。

  (如果一个类有太多的方法——78-80个——说明该类的职责不明确)

  4. Liskov 替换原则(LSP)
    子类必须能够替换它们的基类(IS-A)。
    继承表达类型抽象。

  5. 接口隔离原则(ISP)
    不应该强迫客户程序依赖它们不用的方法。
    接口应该小而完备。

  6. 优先使用对象组合,而不是类继承
    类继承通常为“白箱复用”,对象组合通常为“黑箱复用”。
    继承在某种程度上破坏了封装性,子类父类耦合度高。
    而对象组合则只要求被组合的对象具有良好定义的接口,耦合度低。

  7. 封装变化点
    使用封装来创建对象之间的分界层,让设计者可以在分界层的一侧进行修改,而不会对另一侧产生不良的影响,从而实现层次间的松耦合。

  8. 针对接口编程,而不是针对实现编程
    不将变量类型声明为某个特定的具体类,而是声明为某个接口。
    客户程序无需获知对象的具体类型,只需要知道对象所具有的接口。
    减少系统中各部分的依赖关系,从而实现“高内聚、松耦合”的类型设计方案。

  将设计原则提升为设计经验

  设计习语 Design Idioms
    Design Idioms 描述与特定编程语言相关的低层模式,技巧,惯用法。
  设计模式 Design Patterns
    Design Patterns主要描述的是“类与相互通信的对象之间的组织关系,包括它们的角色、职责、协作方式等方面。
  架构模式 Architectural Patterns
    Architectural Patterns描述系统中与基本结构组织关系密切的高层模式,包括子系统划分,职责,以及如何组织它们之间关系的规则

 

C++设计模式(第一周)

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原文地址:http://www.cnblogs.com/fengyubo/p/4870924.html

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