设计模式4 结构型模式


目录代理模式装饰器外观模式适配器模式


代理模式,美国,韩国代理购物

chunli@linux:~$catmain.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;classItem//商品{public:Item(stringkind,boolfact){this->kind=kind;this->fact=fact;}stringgetKind(){returnkind;}boolgetFact(){returnfact;}private:stringkind;boolfact;};classShopping//抽象的购物方式{public:virtualvoidbuy(Item*it)=0;};classKoreaShopping:publicShopping//Korea购物{public:virtualvoidbuy(Item*it){cout<<"去Korea买了"<<it->getKind()<<endl;}};classUSAShopping:publicShopping//USA购物{public:virtualvoidbuy(Item*it){cout<<"去USA买了"<<it->getKind()<<endl;}};intmain(){Itemit_1("Nike鞋",true);if(it_1.getFact()==true)//辨别产品真假{cout<<"发现真货"<<endl;Shopping*koreaShopping=newKoreaShopping;koreaShopping->buy(&it_1);//代理cout<<"过安检"<<endl;}else{cout<<"假货,不要买"<<endl;}Itemit_2("英语证书",false);return0;}chunli@linux:~$g++main.cpp-Wall&&./a.out发现真货去Korea买了Nike鞋过安检chunli@linux:~$


代理模式,海外代理韩国与美国

chunli@linux:~$catmain.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;classItem//商品{public:Item(stringkind,boolfact){this->kind=kind;this->fact=fact;}stringgetKind(){returnkind;}boolgetFact(){returnfact;}private:stringkind;boolfact;};classShopping//抽象的购物方式{public:virtualvoidbuy(Item*it)=0;};classKoreaShopping:publicShopping//Korea购物{public:virtualvoidbuy(Item*it){cout<<"去Korea买了"<<it->getKind()<<endl;}};classUSAShopping:publicShopping//USA购物{public:virtualvoidbuy(Item*it){cout<<"去USA买了"<<it->getKind()<<endl;}};classOverseaProxy:publicShopping{public:OverseaProxy(Shopping*shopping){this->shopping=shopping;}virtualvoidbuy(Item*it){//购买之前............if(it->getFact()==false){cout<<"发现假货,不要购买"<<endl;return;}//开始购买shopping->buy(it);//购买之后cout<<"通过安检,后买成功!"<<endl;}private:Shopping*shopping;};intmain(){Shopping*usaShopping=newUSAShopping;Shopping*overseaProxy=newOverseaProxy(usaShopping);Itemit1("英语证书",false);overseaProxy->buy(&it1);Itemit2("Dell服务器",true);overseaProxy->buy(&it2);return0;}chunli@linux:~$g++main.cpp-Wall&&./a.out发现假货,不要购买去USA买了Dell服务器通过安检,后买成功!chunli@linux:~$

看图:

subject（抽象主题角色）：真实主题与代理主题的共同接口。

RealSubject（真实主题角色）：定义了代理角色所代表的真实对象。

Proxy（代理主题角色）： 含有对真实主题角色的引用，代理角色通常在

将客户端调用传递给真是主题对象之前或者之后执行某些操作，而不是单纯返

回真实的对象。


优点：

(1) 能够协调调用者和被调用者，在一定程度上降低了系统的耦合度。

(2) 客户端可以针对抽象主题角色进行编程，增加和更换代理类无须修改源

代码，符合开闭原则，系统具有较好的灵活性和可扩展性。

缺点：

(1) 代理实现较为复杂。


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装饰器:把手机裸机 装饰成有贴膜的手机

chunli@linux:~$catmain.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;classPhone{public:virtualvoidshow()=0;};classiPhone:publicPhone{public:virtualvoidshow(){cout<<"秀出了iPhone"<<endl;}};classMi:publicPhone{public:virtualvoidshow(){cout<<"秀出了小米"<<endl;}};//抽象装饰器classDecorator:publicPhone{public:Decorator(Phone*phone){this->phone=phone;}virtualvoidshow()=0;protected:Phone*phone;//拥有一个手机的父类指针};//贴膜装饰器classMoDecorator:publicDecorator{public:MoDecorator(Phone*phone):Decorator(phone){}virtualvoidshow(){this->phone->show();this->mo();}voidmo(){cout<<"手机贴膜了"<<endl;}};intmain(){Phone*phone=newiPhone;//创建一个裸机phone->show();//裸机show()cout<<"---------------"<<endl;Phone*mophone=newMoDecorator(phone);mophone->show();return0;}chunli@linux:~$g++main.cpp-Wall&&./a.out秀出了iPhone---------------秀出了iPhone手机贴膜了chunli@linux:~$


装饰器,在贴膜的手机,加壳

chunli@linux:~$g++main.cpp-Wall&&./a.out秀出了iPhone---------------秀出了iPhone手机贴膜了---------------秀出了iPhone手机贴膜了手机加壳了chunli@linux:~$chunli@linux:~$catmain.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;classPhone{public:virtualvoidshow()=0;};classiPhone:publicPhone{public:virtualvoidshow(){cout<<"秀出了iPhone"<<endl;}};classMi:publicPhone{public:virtualvoidshow(){cout<<"秀出了小米"<<endl;}};//抽象装饰器classDecorator:publicPhone{public:Decorator(Phone*phone){this->phone=phone;}virtualvoidshow()=0;protected:Phone*phone;//拥有一个手机的父类指针};//贴膜装饰器classMoDecorator:publicDecorator{public:MoDecorator(Phone*phone):Decorator(phone){}virtualvoidshow(){this->phone->show();this->mo();}voidmo(){cout<<"手机贴膜了"<<endl;}};//手机壳装饰器classShellDecorator:publicDecorator{public:ShellDecorator(Phone*phone):Decorator(phone){}virtualvoidshow(){this->phone->show();this->shell();}voidshell(){cout<<"手机加壳了"<<endl;}};intmain(){Phone*phone=newiPhone;//创建一个裸机phone->show();//裸机show()cout<<"---------------"<<endl;Phone*mophone=newMoDecorator(phone);mophone->show();cout<<"---------------"<<endl;Phone*shellPhone=newShellDecorator(mophone);shellPhone->show();return0;}chunli@linux:~$g++main.cpp-Wall&&./a.out秀出了iPhone---------------秀出了iPhone手机贴膜了---------------秀出了iPhone手机贴膜了手机加壳了chunli@linux:~$



看图


Component（抽象构件）： 它是具体构件和抽象装饰类的共同父类，声

明了在具体构件中实现的业务方法，它的引入可以使客户端以一致的方式处理

未被装饰的对象以及装饰之后的对象，实现客户端的透明操作。

ConcreteComponent（具体构件）： 它是抽象构件类的子类，用于定

义具体的构件对象，实现了在抽象构件中声明的方法，装饰器可以给它增加额

外的职责（方法）。

Decorator（抽象装饰类）： 它也是抽象构件类的子类，用于给具体构件

增加职责，但是具体职责在其子类中实现。它维护一个指向抽象构件对象的引

用，通过该引用可以调用装饰之前构件对象的方法，并通过其子类扩展该方法，

以达到装饰的目的。

ConcreteDecorator（具体装饰类）：它是抽象装饰类的子类，负责向

构件添加新的职责。每一个具体装饰类都定义了一些新的行为，它可以调用在

抽象装饰类中定义的方法，并可以增加新的方法用以扩充对象的行为。




4.2.3 装饰模式的优缺点

优点：

(1) 对于扩展一个对象的功能，装饰模式比继承更加灵活性，不会导致类的个数

急剧增加。

(2) 可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，从而实现不同的行为。

(3) 可以对一个对象进行多次装饰。

(4) 具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构

件类和具体装饰类，原有类库代码无须改变，符合“开闭原则”。

缺点：

(1) 使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象，大量小对象的产生势必会

占用更多的系统资源，影响程序的性能。



外观模式: 演示:为了调用AB方法,需要显式的调用AB

chunli@linux:~$catmain.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;classSysA{public:voidoperationA(){cout<<"A........"<<endl;}};classSysB{public:voidoperationB(){cout<<"B........"<<endl;}};classSysC{public:voidoperationC(){cout<<"C........"<<endl;}};classSysD{public:voidoperationD(){cout<<"D........"<<endl;}};intmain(){SysAsysa;sysa.operationA();SysBsysb;sysb.operationB();return0;}chunli@linux:~$g++main.cpp&&./a.outA........B........chunli@linux:~$


现在只需要通过外观访问:打包组合起来

chunli@linux:~$catmain.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;classSysA{public:voidoperationA(){cout<<"A........"<<endl;}};classSysB{public:voidoperationB(){cout<<"B........"<<endl;}};classSysC{public:voidoperationC(){cout<<"C........"<<endl;}};classSysD{public:voidoperationD(){cout<<"D........"<<endl;}};classFacade{public:voidmethodOne(){sysa.operationA();sysb.operationB();}voidmethodTwo(){sysc.operationC();sysd.operationD();}private:SysAsysa;SysBsysb;SysCsysc;SysDsysd;};intmain(){Facadeface;face.methodOne();return0;}chunli@linux:~$g++main.cpp&&./a.outA........B........chunli@linux:~$


适配器模式



手机充电需要使用5V电压,

创建一个适配器,将220V电压转换成5V

chunli@linux:~$catmain.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;classV5{public:virtualvoiduseV5()=0;};//目前只有v220的类没有v5classV220{public:voiduseV220(){cout<<"使用了220v的电压"<<endl;}};//定义一个中间的适配器类classAdapter:publicV5{public:Adapter(V220*v220){this->v220=v220;}~Adapter(){if(this->v220!=NULL){deletethis->v220;}}virtualvoiduseV5(){v220->useV220();//调用需要另外的方法}private:V220*v220;};classiPhone{public:iPhone(V5*v5){this->v5=v5;}~iPhone(){if(this->v5!=NULL){deletethis->v5;}}//充电的方法voidcharge(){cout<<"iphone手机进行了充电"<<endl;v5->useV5();}private:V5*v5;};intmain(void){iPhone*phone=newiPhone(newAdapter(newV220));phone->charge();return0;}chunli@linux:~$g++main.cpp&&./a.outiphone手机进行了充电使用了220v的电压chunli@linux:~$


适配器模式中的角色和职责

Target（目标抽象类）： 目标抽象类定义客户所需接口，可以是一个抽

象类或接口，也可以是具体类。

Adapter（适配器类）：适配器可以调用另一个接口，作为一个转换

器，对Adaptee和Target进行适配，适配器类是适配器模式的核心，在对象适

配器中，它通过继承Target并关联一个Adaptee对象使二者产生联系。

Adaptee（适配者类）：适配者即被适配的角色，它定义了一个已经存在

的接口，这个接口需要适配，适配者类一般是一个具体类，包含了客户希望使

用的业务方法，在某些情况下可能没有适配者类的源代码。

根据对象适配器模式结构图，在对象适配器中，客户端需要调用request(

方法，而适配者类Adaptee没有该方法，但是它所提供的specificRequest()方

法却是客户端所需要的。为了使客户端能够使用适配者类，需要提供一个包装

类Adapter，即适配器类。这个包装类包装了一个适配者的实例，从而将客户

端与适配者衔接起来，在适配器的request()方法中调用适配者的

specificRequest()方法。因为适配器类与适配者类是关联关系（也可称之为委

派关系），所以这种适配器模式称为对象适配器模式。


4.4.3 适配器模式优缺点


优点：

(1) 将目标类和适配者类解耦，通过引入一个适配器类来重用现有的适配者

类，无须修改原有结构。

(2) 增加了类的透明性和复用性， 将具体的业务实现过程封装在适配者类

中，对于客户端类而言是透明的，而且提高了适配者的复用性，同一个适配者

类可以在多个不同的系统中复用。

(3) 灵活性和扩展性都非常好 ，可以很方便地更换适配器，也可以在不修改

原有代码的基础上增加新的适配器类，完全符合“开闭原则”。

缺点:

适配器中置换适配者类的某些方法比较麻烦。




适应场景

(1) 系统需要使用一些现有的类，而这些类的接口（如方法名）不符合系

统的需要，甚至没有这些类的源代码。

(2) 想创建一个可以重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太大关联的

一些类，包括一些可能在将来引进的类一起工作。