B站设计模式第0章——设计模式简介

软件设计复杂的根本原因 ：变化

软件设计的目标： 复用！

解决复杂性的方法：

1、 分解 （不容易被复用）

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。

2、抽象（容易被复用）

由于不能掌握全部的复杂对象，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。

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！

分解的案例：

(1)Shape1.h

class Point{
public:
	int x;
	int y;
};

class Line{
public:
	Point start;
    Point end;
	Line(const Point& start, const Point& end){
        this->start = start;
        this->end = end;
    }
};

class Rect{
public:
	Point leftUp;
    int width;
	int height;
	Rect(const Point& leftUp, int width, int height){
        this->leftUp = leftUp;
        this->width = width;
		this->height = height;
    }
};

//增加
class Circle{

};

 (2)MainForm1.cpp

class MainForm : public Form {       //public用的最多
private:
	Point p1;
	Point p2;
	vector<Line> lineVector;
	vector<Rect> rectVector;
	//改变
	vector<Circle> circleVector;             //分解

public:
	MainForm(){

	}
protected:
	virtual void OnMouseDown(const MouseEventArgs& e);
	virtual void OnMouseUp(const MouseEventArgs& e);
	virtual void OnPaint(const PaintEventArgs& e);
};


void MainForm::OnMouseDown(const MouseEventArgs& e){
	p1.x = e.X;
	p1.y = e.Y;
	//...
	Form::OnMouseDown(e);
}

void MainForm::OnMouseUp(const MouseEventArgs& e){
	p2.x = e.X;
	p2.y = e.Y;

	if (rdoLine.Checked){                          
		Line line(p1, p2);
		lineVector.push_back(line);
	}
	else if (rdoRect.Checked){
		int width = abs(p2.x - p1.x);
		int height = abs(p2.y - p1.y);
		Rect rect(p1, width, height);
		rectVector.push_back(rect);
	}
	//改变
	else if (...){
		//...
		circleVector.push_back(circle);
	}

	//...
	this->Refresh();
	Form::OnMouseUp(e);
}

void MainForm::OnPaint(const PaintEventArgs& e){
	//针对直线
	for (int i = 0; i < lineVector.size(); i++){
	    e.Graphics.DrawLine(Pens.Red,
			lineVector[i].start.x, 
			lineVector[i].start.y,
			lineVector[i].end.x,
			lineVector[i].end.y);
	}

	//针对矩形
	for (int i = 0; i < rectVector.size(); i++){
		e.Graphics.DrawRectangle(Pens.Red,
			rectVector[i].leftUp,
			rectVector[i].width,
			rectVector[i].height);
	}

	//改变
	//针对圆形
	for (int i = 0; i < circleVector.size(); i++){
		e.Graphics.DrawCircle(Pens.Red,
			circleVector[i]);
	}

	//...
	Form::OnPaint(e);
}

抽象的案例：

(1)Shape2.h

class Shape{
public:
	virtual void Draw(const Graphics& g)=0;
	virtual ~Shape() { }     //一般基类都有虚析构函数，防止子类delete出错
};


class Point{
public:
	int x;
	int y;
};

class Line: public Shape{
public:
	Point start;
	Point end;
	Line(const Point& start, const Point& end){
		this->start = start;
		this->end = end;
	}

	//实现自己的Draw，负责画自己
	virtual void Draw(const Graphics& g){
		g.DrawLine(Pens.Red, 
			start.x, start.y,end.x, end.y);
	}

};

class Rect: public Shape{
public:
	Point leftUp;
	int width;
	int height;
	Rect(const Point& leftUp, int width, int height){
		this->leftUp = leftUp;
		this->width = width;
		this->height = height;
	}

	//实现自己的Draw，负责画自己
	virtual void Draw(const Graphics& g){
		g.DrawRectangle(Pens.Red,
			leftUp,width,height);
	}
};

//增加
class Circle : public Shape{
public:
	//实现自己的Draw，负责画自己
	virtual void Draw(const Graphics& g){
		g.DrawCircle(Pens.Red,
			         ...);
	}
};

(2) MainForm2.cpp

class MainForm : public Form {
private:
	Point p1;
	Point p2;
	//针对所有形状                抽象
	vector<Shape*> shapeVector;    //Shape*实现它的多态性

public:
	MainForm(){
		//...
	}
protected:
	virtual void OnMouseDown(const MouseEventArgs& e);
	virtual void OnMouseUp(const MouseEventArgs& e);
	virtual void OnPaint(const PaintEventArgs& e);
};


void MainForm::OnMouseDown(const MouseEventArgs& e){
	p1.x = e.X;
	p1.y = e.Y;
	//...
	Form::OnMouseDown(e);
}

void MainForm::OnMouseUp(const MouseEventArgs& e){
	p2.x = e.X;
	p2.y = e.Y;
	if (rdoLine.Checked){
		shapeVector.push_back(new Line(p1,p2));
	}
	else if (rdoRect.Checked){
		int width = abs(p2.x - p1.x);
		int height = abs(p2.y - p1.y);
		shapeVector.push_back(new Rect(p1, width, height));
	}
	//改变
	else if (...){
		//...
		shapeVector.push_back(circle);
	}
	//...
	this->Refresh();
	Form::OnMouseUp(e);
}

void MainForm::OnPaint(const PaintEventArgs& e){

	//针对所有形状
	for (int i = 0; i < shapeVector.size(); i++){
		shapeVector[i]->Draw(e.Graphics); //多态调用，各负其责
	}
	//...
	Form::OnPaint(e);
}

由于需求的变化，抽象解法需要改变的东西相对于分解解法少很多

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八种面向对象设计原则：（比理解设计模式结构本身重要）

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。

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。

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“好的面向对象设计”指是那些可以满足 “ 应对变化，提高复用 ”的设计 。

   设计模式的要点是“寻找变化点，然后在变化点处应用设计模式，从而来更好地应对 需求的变化”.“什么时候、什么地点应用设计模式”比“理解设计模式结构本身”更为重要。

重构关键技法

静态 -> 动态

早绑定 ->  晚绑定

继承 -> 组合

编译时依赖  -> 运行时依赖

紧耦合  -> 松耦合

从封装变化角度对模式分类

组件协作：

• Template Method

• Observer / Event

• Strategy

单一职责：

• Decorator

• Bridge

对象创建:

• Factory Method

• Abstract Factory

• Prototype

• Builder

对象性能：

• Singleton

• Flyweight

接口隔离:

• Facade

• Proxy

• Mediator

• Adapter

状态变化：

• Memento

• State

 数据结构：

• Composite

• Iterator

• Chain of

Resposibility

行为变化：

• Command

• Visitor

领域问题：

• Interpreter