文章目录
- 一、分解与抽象
- 1、分解-分而治之
- 2、抽象-面向对象
- 二、设计模式基本原则
- 1、依赖倒置原则(DIP)
- 2、开放封闭原则(OCP)
- 3、单一职责原则(SRP)
- 4、里氏替换原则(LSP)
- 5、接口隔离原则(ISP)
- 6、优先使用对象组合,而不是类继承
- 7、封装变化点
- 8、针对接口编程,而不是针对实现编程
使用设计模式是为了可重用代码,让代码更容易被他人理解,保证代码可靠性,设计模式使代码编制真正工程化。
一、分解与抽象
1、分解-分而治之
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。其思想我们在数据结构中有提及。分解主要用于结构化设计思维:像C语言之类,当然我们在C++面向对象中也可以使用,但是我们尽可能使用抽象思想。
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;
}
};
// 增加一个类
class Circle{
/**/
};
class MainForm : public Form {
private:
Point p1;
Point p2;
vector<Line> lineVector;
vector<Rect> rectVector;
// 改变
vector<Circle> circleVector;
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);
}
分而治之,不易复用,每添加一个新的功能都要进行相关的功能添加
2、抽象-面向对象
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的对象模型。
// 定义一个抽象基类
class Shape{
public:
virtual void Draw(const Graphics& g)=0;
virtual ~Shape() { }
};
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,
...);
}
};
class MainForm : public Form {
private:
Point p1;
Point p2;
// 针对所有形状
vector<Shape*> shapeVector;
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);
}
二、设计模式基本原则
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;类模块应该是可拓展的,但是不可修改;类的改动是通过增加代码进行的,而不是修改源代码。
3、单一职责原则(SRP)
- 类的职责要单一,对外只提供一种功能,而引起类变化的原因只有一个。
- 一个类变化的方向隐含着类的责任。
- 如果一个类承担的职责过多,就等于把这些职责耦合在一起了。一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其他职责的能力。这种耦合会导致脆弱的设计,当发生变化时,设计会遭受到意想不到的破坏。而如果想要避免这种现象的发生,就要尽可能的遵守单一职责原则。此原则的核心就是解耦和增强内聚性。
4、里氏替换原则(LSP)
- 任何抽象类出现的地方,都可以用他的实现类进行替换(多态)。实际就是虚拟机制,语言级别实现面向对象功能。
- 子类必须能够替换它们的基类(IS-A)。继承表达类型抽象。
- 子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。
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。
- 一个接口应该只提供一种对外功能,不应该把所有操作都封装到一个接口中去。
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。