设计模式读书笔记——行为型模式

时间：2016-04-16 19:24:17 阅读：171 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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1. chain of responsibility 职责链

   使用： · 有多个对象可以处理一个请求，而具体由哪个对象处理请求需要在运行时刻自动确定。
          · 可以处理一个请求的对象集合应被动态指定

   原理：在链上的每个对象都有一致的处理请求的接口，和访问链上后继者的接口。
          从链上的第一个对象开始，要么亲自处理他，要么转发给链中的下一个候选者。
          提交请求的客户并不明确知道哪一个对象会处理他，提交请求的可以并不直接引用最终响应他的对象。

   实现：class HelpHandler ///////// 基类，维护链的父节点引用（successor）
         {
              HelpHandler(HelpHander * successor):_successor(successor){}
              virtual void HandleEvent(Event e)
              {
                  _successor->HandleEvent(e);
              }
         private:
             HelpHandler * _successor;
         };
         class Bottun: public HelpHandler
         {
             Bottun(HelpHandler * h):HelpHandler(h){}
             void HandleEvent(Event e)
             {
                 if( can deal with event)
                 {
                     do some thing;
                 }
                 else
                 {
                   HelpHandler::HandleEvent(e); //////交给链的下一个对象
                 }
             }
         };
         class Dialog: public HelpHandler
         {
             Dialog(HelpHandler * h):HelpHandler(h){}
             void HandleEvent(Event e)
             {
                 if( can deal with event)
                 {
                     do some thing;
                 }
                 else
                 {
                   HelpHandler::HandleEvent(e); //////交给链的下一个对象
                 }
             }
         };

         app:
         {
             dialog = new Dialog(0); /////他下面没有结点
             button = new Button(&dialog); //链上他的下一结点
             button->HandEvent(event); ///// event 可能会被dialog 或 button中的一个处理。
         }


   2. command 命令

     使用： 1. command将调用操作的对象，与知道如何实现该操作的对象解耦。（命令的接收者在声明命令对象的时候装配）
              但是这带来的好处是什么呢？命令作为一个对象可以自己提供execute方法执行自己，省去了响应命令时的switch？或者是
              响应命令的总入口（对象）不需要知道自己管理提供的所有功能了，也不需要自己去区分那个命令由那个功能处理了。
              可能命令接收者仅能提供一些基础功能，而处理每个命令则需要对基础功能进行排序组合来实现，这样可以放到command里面自己去
              实现（使用基础功能）。

            2. 把命令作为一个对象处理，他有了一定的声明周期，为回滚提供了可能，只要每个command实现UnExecute方法。

            3. 可以将多个命令组合为一个复合命令（组合模式）。
            4. 新增command容易，不影响现有的类。

     原理：将command封装成一个类，自己提供Execute方法。同时自己可能会维护一个命令接收者的引用（在声明命令时注册进去）,这是提供具体动作的对象。
           必须考虑：命令到底达到何种智能程度，是自己把命令全处理完，还是直接转交给命令接收者。这里有一个度要根据情况把握。

           多个命令还可以组合成一个。

     实现：
     class Command
     {
         virtual void Execute() = 0;
     };
     class OpenCommand : Command
     {
     　　OpenCommand(Application * a):__application(_application){}
         void Execute()
         {
             _application->AddDocument();
         }
     private:
         Application *_application；
     };

     app：
     {
         Application app; ////命令的接收者
         Command * open = new OpenCommand(&app);
         open->Execute();
     }


   3. Interpreter 解释器

   解释器和组合类似，实现中一定会用到组合。他们的不同一点是组合重在通过一种通用的方式表达对象，即便
   是一群对象，表达起来也像是一个对象一样。

   解释器是为了解决特定问题，自行设定了一种语音给clientAPP，或用户界面。通过翻译这种语音，确定了解释器树（或列表）
   中的每个对象（解释某一特定语法的子类）。

   他和组合模式比首先多了一步翻译语音，将语言翻译成为各个解释器子类（构建语法数）。并且各个子类的行为也可以不一样，比如字符串查找 “以什么开头，以什么结尾，包含什么。。。”
   #a 以a开头；   $a 以a结尾   %a 包含a。
   则可通过定义三个子类，并且通过翻译语言： #ss$b 查找以ss开头以b结尾的字符串.


   4. Iterator 迭代器

   动机：提供一个方法来遍历一个聚合对象，而又不暴露该对象的内部表示。
   List的iterator就是一个实例，我们并不知道数据在list中是怎么存储的。

   这样还可以支持对同一个聚合对象同时进行多个遍历、不同的遍历。使用不同的迭代器就可以了。
   为遍历聚合提供了统一的接口。

   实现：
   template < class Item>
   class Aggregate
   {
       long count();
       Item & getitem(long index); /////实际的聚合对象，他自己提供一个根据下标获取元素的方法，这样iterator就可以不声明为他的友元了。
                                        把迭代器声明为聚合的一个友元，也是一种方法，但是破坏了聚合的封装性。
   };

   class Iterator ////抽象迭代器接口
   {
       virtual void first() = 0;
       virtual void next() = 0;
       virtual bool isDone() const = 0;
       virtual Item CurrentItem() const = 0;
   };
   class ConceretIterator ： public Iterator
   {
       ConceretIterator(const Aggregate & a):aggregate(a),_current(0){}
       void first()
       {
           _current = 0;
       }
       void next()
       {
           _current++;
       }
       bool isDone() const
       {
           _current == aggregate.count();
       }
       virtual Item CurrentItem() const
       {
           return aggregate.getitem(_current);
       }
   private:
       long _current;
       Aggregate & aggregate;
   };
   上面是一个外部迭代器，就是对item的操作在外面app中进行，迭代器只是把item返回出去了。
   app：
   {
       ConceretIterator i(Aggregate);
       for(i.first();!i.IsDone();i.next()
       {
           item & item = i.CurrentItem();
       }
   }

   还可以在aggregate里面定义工厂，通过工厂方法创建相应的迭代器。★ 因为工厂通常要使用new，所以迭代器也可以再包一个代理，以便迭代器对象的释放。
   即 IteratorProxy(CreateIterate());IteratorProxy本身是迭代器的proxy模式，CreateIterate是工厂模式，里面使用new方法。
   这时需要IteratorProxy重载->和*方法，把包含的对象吐出来。在IteratorProxy的析构里面delete工厂new出来的对象。

   还有一种内部迭代器，即把对象的操作自己搞定。
   class ListTraverser{
       ListTraverser(Aggregate & a):iter(a){}
       bool traverse()
       {
           for(iter.first();!iter.IsDone();iter.next()
           {
               ProcessItem( iter.CurrentItem());
           }
       }
   protected :
       virtual bool ProcessItem(const Item &); ///// item的处理函数
   private:
       Iterator & iter; // 自己持有一个迭代器
   };


   5. mediator 中介者

   意图：当一组对象以复杂的方式通信，产生的互相依赖关系混乱切难以理解时。
          想定义一个分布在多个类中的行为，又不想生成太多的子类。
          当一个类引用了很多其他对象，导致其复用性下降。
          这时可以通过一个中介者，由中介者来持有和维护一系列对象的交互，协调各个同事对象协作行为。

   原理：用一个中介来封装一系列对象，使得各对象不需要显式的互相引用，从而使其松散耦合。

   实现：
   class DialogDirector
   {
       void changed() //////中介对外的接口
       {
           _ok.xxx();
           _cancel.xxx();
           if(_fontlist changed)
           {
               xxxx;
           }
       }
   private:
       Button & _ok;   /////////维护几个同事对象，协调他们之间工作
       Button & _cancel;
       ListBox & _fontlist;
   };

   6. memento 备忘录

   意图：在不破坏封装性的前提下获取一个对象的内部状态，并将其保存在对象之外，以便以后需要时恢复对象原先保存的状态。

   原理：被保存状态的对象叫原发器。原发器自己提供接口生成一个自己的备忘录对象，并提供恢复状态接口来装入备忘录。
          即原发器自己定义自己的备忘录，并提供接口返回出来。应用程序可以拿到这个备忘录，并且在需要时还给原发器去恢复数据。

   实现：

   class OriginatorMemento ///备忘录
   {
       ~Originator();
   private:
       firend class Originator;
       OriginatorMemento();
   };

   class Originator ///原发器
   {
       OriginatorMemento * CreateMemento();
       void setMemento(OriginatorMemento & memento);
   };

   app
   {
       OriginatorMemento * _state = Originator.CreateMemento();
       /////////////////////////////// ........

       Originator.setMemento(_state);/////可通过此方式导入备忘录
   }


   其实就好像以加密的方式把数据备份一个文件出来一样，怎么备份和使用数据全是原发器的事情，对外完全封装。


   7. observer 观察者

   意图：定义对象间的一种一对多的关系。当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于他的对象都得到通知并自动做更新。

   原理：观察者的是一个对象，他可以持有被观察对象的引用。被观察对象提供一个注册方法，把希望观察他的对象们注册到他内部。
          所有的观察者都继承自抽象的接口。
          当被观察者发生改变时，通过自己的notify接口，依次调用注册到他内部的观察者的update方法，并把自己传过去，以此达到观察者们感知他变化的目的。

   实现：

   class Observer
   {
       virtual void Update(Subject *) = 0;
   };

   class ConceretObserver : public Observer
   {
       void Update(Subject * s)
       {
           XXXXXXXXXXXXXXXX；
       }
   };

   class Subject
   {
       void Register(Observer * o)
       {
           m_oberList->push_back(o);
       }
       void Notify()
       {
           for(i = m_oberList.begin(); i!= m_oberList.end(); i++)
           {
               (*i)->Update(this);
           }
       }
       void Function()//////////// 目标类某个具体函数。当里面发生数据改变时，调用Notify触发他的观察者。
       {
           ////////////
           Notify();
       }
   private:
       list<Observer*> m_oberList;
   };

   ★ 如果有这种情况：当一个操作涉及多个互相依赖的目标，当这些目标的修改全部完成之后才能通知他们的观察者，这时可以引入一个ChangeManager，负责维护目标和观察者之间的关系和通知时机。
   这种情况下，changeManager是观察者和目标之间的Mediator模式。 changeManager通常用单件来实现。

   还有可能，观察者仅希望观察特定事件的改变，这时可以通过注册接口定义他感兴趣的观察事件。可以节省一定的无效通知。

   8. state 状态

   意图：允许一个对象在其内部状态改变时改变他的行为。对象看起来就像修改了他的类。

   原理： Context定义客户感兴趣的接口，并维护一个具体的状态子类的引用，这个状态子类对应Context的当前状态。
          通过抽象的state定义一个接口，封装与context一个特定状态相关的行为。然后通过具体状态子类来实现与一个context状态相关的行为。
          context将与状态相关的请求委托给当前的具体state子类。context可以将自己作为参数传递给处理该请求的状态对象，状态对象可以访问context。
          客户程序调用的接口还是context的接口。
          context和具体state子类都可以决定哪个状态是另外一个状态的后继者。

    他将与特定状态相关的行为局部化。


    9. strategy 策略

    意图：定义一系列算法，把他们一个一个封装起来，并且他们可以互相替换。使得算法可以独立于使用他的客户而变化。
           比如可以有很多个文字换行算法，每一个算法封装成一个策略。
           程序在当不同的时候可以用不同的算法。

           如果在context里面直接实现算法，则会将context的实现与算法实现混合起来，从而是context难以维护。并且算法是硬编码的，不能动态改变算法。
           如果在这种情况下派生context，则会得到一堆相关的类，而唯一的区别就是算法。

           这样不如将算法的实现独立于context，使得context可以切换他使用的算法。


    实现：可以用strategy作为类模版参数来配置类，但这样可以实现在编译时选择strategy，无法在运行时实现选择strategy。
    另一种方式：

    class Context
    {
        Context( strategy * s ):_s(s){}

        void dosth()////////// 应用程序实现某个功能
        {
            _s->compose(); /////////调用算法的抽象接口
        }
    private:
        strategy * _s;
    };

    class strategy
    {
        virtual void compose() = 0;
    };

    class conceretStrategy1 : public strategy
    {
        void compose()
        {
            XXXXXXXXXXXXXX;
        }
    };

    class conceretStrategy2 : public strategy
    {
        void compose()
        {
            XXXXXXXXXXXXXX;
        }
    };

    app
    {
        Context * s1Context = new Context( new conceretStrategy1);
        Context * s2Context = new Context( new conceretStrategy2);

        s1Context->compose();
    }

    10. template method 模版方法

    意图：定义一个操作中的算法的骨架，并将一些步骤延迟到子类中去。使得子类可以不改变算法的结构即可重定义算法的某些特定步骤（或具体操作）。

    一次性实现一个算法的不变部分，并将可变的行为留给子类来实现。

    实现：一个模版方法调用的原语操作可以定义为protected，保证只被模版方法调用。必须重定义的原语操作定义为纯虚函数。
           模版方法自身不需要被重定义，因此定义为非虚函数。

    class AbstractClass
    {
        void TemplateMethod() //////////实现一个算法的骨架，里面使用可被重载的方法DoOperate()，并在他的子类中重载; 子类使用父类的算法骨架，重定义自身的具体操作。
        {
            XXXXXXXX;
            DoOperate1();
            XXXXXXXXXXXXX;
            DoOperate2();
            xxxxxxxxxxx;
        }
        virtual void DoOperate1() = 0;
        virtual void DoOperate2() = 0;
    };

    class ConceretClass : public AbstractClass
    {
        virtual void DoOperate1()
        {
            XXXXXXXXXXXXXXXX;
        }
        virtual void DoOperate2()
        {
            XXXXXXXXXXX;
        }
    };
    模版方法基于继承技术，不如strategy灵活。

    11. visitor 访问者

    意图：一个作用于某对象结构中的各元素的操作，可以在不改变各元素类的前提下定义对这些元素的新的操作。
           需要对一个对象结构中的对象进行很多不相关的操作，而不想这些操作互相干扰。

           访问者使得增加依赖于负责对象的操作变得容易。仅需增加一个新的访问者几个在对象结构上定义一个新操作。
           访问者可以集中相关的操作而分离无关的操作。使得相关的操作行为集中在访问者中而不是分布在对象结构中。
           增加新的操作变得容易。

           他强调的是操作的多样和独立。

     原理：定义一个抽象的visitor，里面确定一个访问对象元素的接口。
            用具体的conceretVisitor继承自visitor。
            用抽象元素定一个接受访问者的接口，比如Accept操作，以一个访问者为参数。
            具体的元素继承自抽象元素，实现accept操作。

     实现：
     class Equipment
     {
         virtual int discountPrice();
         virtual accept(EquipmentVisitor * v);
     };

     class FloppyDisk : Equipment
     {
         accept(EquipmentVisitor * v)
         {
             v.visitFloppyDisk(this); /////////////每一个具体的Element对象的accept方法实现都不同，使用的是visitor中不同的方法，但是这些方法都是被重载的、有统一接口原型的。即
                                                   每个具体的Element对象都可以有多个visitor，他的多个visitor有共同的抽象接口。
         }
     }
     class EquipmentVisitor
     {
         virtual void visitFloppyDisk(FloppyDisk * f);
         virtual void visitBus(Bus * b);
     };

     class InventoryVisitor: public EquipmentVisitor
     {
         void visitFloppyDisk(FloppyDisk * f)
         {
             f->Accumulate(); ////////计算FloppyDisk的存货数量
         }
     };

     ★★★★★ GoF的《设计模式》5.12节讲的非常重要，要多看几遍。

设计模式读书笔记——行为型模式

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原文地址：http://blog.csdn.net/zhaoguoguang/article/details/51162216

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