GeekBand C++面向對象高級編程(上)第三周

本周內容:

Composition:


一個class里面完整包含另一個class

圖像表示如圖



Delegation 就是 Composition by reference

里面對StringRep 通過指針引用

實現了“防火墻”,隔離作用,改變body不影響handle




虛函數是成員函數,且非static

如果某類中:一函數為虛函數,則:該函數在派生類中可能有不同的定義

pure virtual:基類中完全不定義,完全交給派生類去定義

impure virtual:雖然派生類可以去自己定義,但基類中也定義了

non-virtual:派生類不能修改


基類為CDocument,里面有OnFileOpen函數,函數里一系列函數,其中包括有Serialize函數,該函數為虛函數,未定義

創建派生類CMyDoc,里面定義Serialize函數——交給子類定義:Template Method

main里創建CMyDoc對象,調用父類函數OnFileOpen,執行到里面的Serialize時,轉向執行子類中定義的 虛函數




類之間的三大關系、繼承(inheritance)、復合(composition)、,委托(delegation)

三種關系中,最簡單的是復合,通俗來講,就是has-a關系,在一個類里面有另一個類的對象。而委托類似于復合,在一個類中有另一個類的指針;稍復雜寫的事繼承,由繼承,繼而實現多態等等。

三大關系單獨來看,基本用法都不難。但是,當我們通過繼承,復合,委托所構成的類之間復雜的關系,來體會他們的用法,才發現其中的精妙。

侯老師通過設計模式的實例向我們展示了類與類之間精妙的設計,設計模式,侯老師講起來好似輕描淡寫很容易,但下來仔細體會卻發現并非如此。學習是一個迭代的過程,這次筆記時并不能完全理解這幾個設計模式的思想,但相信之后再學習的時候能有更深入的理解。

Adapter 模式

應用背景:假設我們有正在寫的程序已經設計好了接口,我們想用第三方庫來開發,但是我們程序中的接口與第三方提供的接口不一致。

這種情況下,我們不想修改自己的接口,更不可能去修改第三方早就寫好的接口,這時候我們就需要一個中介--適配器。

進行這樣的轉換的設計,成為Adapter模式,結構圖如下:

在我們現實生活中,也有很多適配器的例子,例如我們出國需要一個插孔的轉換器,以便能給我們的電器充電。我們就借用這個例子來說明一下吧。

class Fsocket {

public:

void Fele() {

cout << "為外國電器充電" << endl;

}

~Fsocket() {}

};

首先,我們有一個國外的插座Fsocket,能提供“充電”這一服務

class Csocket

{

public:

virtual void ele() {

cout << "為中國電器充電" << endl;

}

virtual ~Csocket() {}

protected:

private:

};

然而,我們的中國電器只能用中國的插座(調用ele函數)來充電。我們需要的是為用戶提供一個中國的插座Csocket,現在我們就需要一個將Fsocket轉換為Csocket的Adapter:

class Adapter :public Csocket {//繼承于Csocket

private:

Fsocket F;//內含一個Fsocket對象

public:

Adapter(const Fsocket& f) :F(f) {}

virtual void ele() {

F.Fele();

}

};

我們可以看到,Adapter內有一個Fsocket對象(這就是我們所說的復合關系),而Adapter繼承于Csocket,當用戶調用ele時,Adapter調用Fsocket的Fele供電,這樣,我們就實現了接口的轉換,在使用時,我們這樣使用:

int main(int argc, char* argv[])

{

Fsocket f;

Csocket* a = new Adapter(f);//用現有的Fsocket去初始化一個Adapter

//但在用戶看起來這是一個Csocket,可以為“中國電器充電”

a->ele(); ?//然后就可以使用“Csocket”的ele了

//但實際內部是一個Fsocket

return 0;

}

這樣,通過Adapter,調用了Adaptee的功能,然而用戶實際在使用的時候實際用的是我們所提供的接口,并不知道實際上我們使用的事第三方庫的功能。

在Head First Disign Patterns 中,作者用幽默的例子向我們展現了上面所展現的關系:If it walks like a duck and quacks like a duck,then itmustmight be aduckturkey wrapped?with a duck adapter...(如果它走起來像只鴨子,叫起來像只鴨子,那么他必定可能是一直鴨子包裝了鴨子適配器的火雞)

在 Adapter 模式的模式中,我們需要注意接口繼承和實現繼承的區別和聯系。接口繼承和實現繼承是面向對象領域的兩個重要的概念,接口繼承指的是通過繼承,子類獲得了父類的接口,而實現繼承指的是通過繼承子類獲得了父類的實現(并不統共接口)。Adapter模式中Adapter既繼承了父類Target的接口,卻又可繼承Adaptee的實現(如果上面的例子不是用復合來實現而是用多重繼承來實現的話,當然,這也只可能是在C++平臺下),讓我們細心體會這兩個概念以及設計的理念。

在視頻中,侯老師用標準庫中queue的例子來說明,在queue中,queue復合了一個deque對象,然后功能完全用該deque對象的操作函數來完成,這可以說是一個Adapter模式的一個特例,我的理解,queue本身就是一個adapter,又是一個target提供給用戶使用,并且這個adapter的作用其實是縮小deque的功能范圍,提供部分接口給用戶使用。

Adapter模式適用情況主要在接口不同的時候,所以我們在平時寫程序時不能夠濫用,設計模式除了理解它設計的思想之外還有一個難點,就在于你需要有能力判斷在什么時候用才合適,這需要我們在充分理解的基礎上進行實踐練習的體會。

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