十一 組合和繼承
OOD（Object Oriented Design）
（1）基于對象：單一類的寫法；
（2）面向對象：類與類之間的關系，包含三種：Composition（復合）、Delegation（委托）、 Inheritance（繼承）。
11.1 Composition表示has-a
如上圖所示，queue類中有deque類，稱為queue has-a deque即類的復合。
這也是一種設計模式Adapter，queue類擁有deque類，而且queue所有的函數功能都借用deque類來實現。deque功能非常全，queue根據用戶開放部分的功能，queue是一種adapter。
這是復合在內存中的表現，queue類有deque類，deque類有Itr類，sizeof的計算如圖所示：
類之間在復合關系下構造函數與析構函數的順序為：
（1）構造由內而外。container的構造函數首先調用Component的default構造函數，然后才執行自己。
Container::Container(...):Component( ){ ... };
（2) 析構由外而內。container的析構函數首先執行自己，然后才調用component的析構函數。
Container::~Container(...){ ... ~Component( ) };
11.2 Delegation（委托） （Composition by reference）
（1）如圖所示左邊有指向右邊的指針，這種叫委托。它和復合的區別是復合內外部是一起出現，兩者生命周期同步；而委托則是允許外部先創建出來，等需要的時候再把內部寫好，兩者生命周期不同步。
（2) 圖示寫法叫做Handle/Body或者pointer implementation（pimpl）。左邊是對外的接口，右邊是功能的實現，右邊不影響左邊，右邊可以更改甚至指向別的類，具有良好的彈性。
11.3 Inheritance（繼承）表示is-a
子類從父類繼承了數據和函數（函數繼承的是調用權）。
類之間在繼承關系下構造函數與析構函數的順序為：
（1）構造由內而外。Derived的構造函數首先調用Base的default構造函數，然后才執行自己。
Derived::Derived(...):Base( ){ ... };
（2) 析構由外而內。Derived的析構函數首先執行自己，然后才調用Base的析構函數。Base class的析構必須是virtual，否則會出現undefined behavior！
Derived::~Derived(...){ ... ~Base( ) };
十二 虛函數與多態
12.1 虛函數及其應用
繼承最有價值的是和虛函數的搭配使用。成員函數從虛函數的角度出發分為三種：
（1）non-virtual函數：你不希望derived class重新定義（override，重寫）它；
（2）virtual函數：你希望derived class重新定義（override，重寫）它，且你對它已有默認定義；
（3）pure virtual函數：你希望derived class一定要重新定義（override，重寫）它，且你對它沒有默認定義。
虛函數應用實例如下：
舊文件的開啟與讀取，check file name 、search file 、open file任何人寫的都差不多，可以事先寫，但是因為每個人讀取的文件類型不一樣，所以讀取這個動作不能事先寫。框架如下：
應用框架CDocument中已經事先寫好check file name 、search file等函數，CMyDoc是CDocument的子類，沒法事先寫的Serialize()設計為虛函數（可能為空函數，也可能為純虛函數），使用流程如圖箭頭所示，創建一個子類的對象，通過子類的對象調用父類的函數，遇到Serialize()時父類函數去找子類的定義，然后再將剩余的動作完成，將Serialize()延緩到子類去定義，這種用法就叫做Template Method（23種設計模式之一，Method是java中的函數）。
這種設計模式適合做框架，MFC大量用到Template Method。
具體代碼實現（仿真）：
12.2 繼承+復合關系下的構造與析構
在圖示繼承+復合關系下構造函數與析構函數的順序為：
（1）構造由內而外。Derived的構造函數首先調用Base的default構造函數，然后調用Component的構造函數，最后才執行自己。
Derived::Derived(...):Base( )，Component（）{ ... };
（2) 析構由外而內。Derived的析構函數首先執行自己，然后調用Component的析構函數，最后調用Base的析構函數。
Derived::~Derived(...){ ... ~Component（），~Base( ) };
在圖示繼承+復合關系下構造函數與析構函數的順序為：
（1）構造由內而外。Derived的構造函數首先調用Component的default構造函數，然后調用Base的構造函數，最后才執行自己。
Derived::Derived(...):Component（），Base( ){ ... };
（2) 析構由外而內。Derived的析構函數首先執行自己，然后調用Base的析構函數，最后調用Component的的析構函數。
Derived::~Derived(...){ ... ~Base( ) ，~Component（）};
12.3 多態實例
功能最強大的是委托+繼承設計方式。
委托+繼承設計實例1（Observer）：
左邊為放數據的class，右邊為觀察的class，左邊可以有很多的右邊，左邊數據裝有指向右邊指針的容器，右邊可以被繼承，將來創建的子類is a Observer都可以放在容器里面，所以可以產生不同的Observer。
左邊要提供注冊和注銷的功能，如圖attach傳入Observer放到容器里頭。左邊還應該有notify把所有Observer進行遍歷，去通知Observer，內容由Observer寫好，左邊調用。
如圖所示有多個窗口看同一份文件或者不同角度看同一份數據。實現代碼如下：
委托+繼承設計實例2（Composite）：
文件系統：Primitive代表文件，Composite是一個容器，容納很多個Primitive和Composite，所以設計一個父類Component，Primitive和Composite都is a Component，Component和Composite是委托的關系。add函數和容器類似，add不能設計為純虛函數，因為Primitive不能定義。
委托+繼承設計實例3（Prototype）：
我需要一個樹狀繼承體系，子類未來才被派生，不知道未來子類的名稱。讓派生的子類創建一個自己當成原型Prototype，讓我有辦法去看到子類創建出來的的原型放在什么位置上。
在LandSatImage類里面放一個靜態的對象LAST，他的類型是LandSatImage（自己），構造函數寫成私有的，通過私有的構造函數調用addPrototype，將自己掛上去，addPrototype是父類寫的，它將得到的指針放到容器里頭去，這樣就可以使破折號下面創建的原型放到上面去，可以被上面看到。子類準備一個函數clone，它new一個自己。破折號以上可以通過原型（這是一個對象）可以調用clone這個函數，做出一個副本，如果沒有原型則不能。
clone不能是靜態函數，因為靜態函數的調用需要class name，這里沒有。
實現代碼如下：
