21、命令模式（Command）
概念：将一个请求（行为）封装成一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销得操作。
问题：在软件构件过程中，“行为请求者” 与 “行为实现者” 通常承轩一种 “紧耦合”。但在某些场合——比如需要对行为进行 “记录、撤销/重做（unod/redo）、事务” 等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。
动机：在这种情况下，如何将 “行为请求者” 与 “行为实现者” 解耦？将一组行为抽象为对象，可以实现二者之间的松耦合。
总结：C++ 可以使用函数对象提高命令模式，效果更好。
代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std;
class Command
{
public:
virtual void execute() = 0;
};
class ConcreteCommand1 : public Command
{
string arg;
public:
ConcreteCommand1(const string & a) : arg(a) {}
void execute() override
{
cout<< "#1 process..."<<arg<<endl;
}
};
class ConcreteCommand2 : public Command
{
string arg;
public:
ConcreteCommand2(const string & a) : arg(a) {}
void execute() override
{
cout<< "#2 process..."<<arg<<endl;
}
};
class MacroCommand : public Command
{
vector<Command*> commands;
public:
void addCommand(Command *c) { commands.push_back(c); }
void execute() override
{
for (auto &c : commands)
{
c->execute();
}
}
};
int main()
{
ConcreteCommand1 command1(receiver, "Arg ###");
ConcreteCommand2 command2(receiver, "Arg $$$");
MacroCommand macro;
macro.addCommand(&command1);
macro.addCommand(&command2);
macro.execute();
}
22、访问器模式（Visitor）
概念：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。使得可以在不改变（稳定）各元素的类的前提下定义（扩展）作用于这些元素的新操作（变化）。
问题：在软件构建过程中，由于需求的改变，某些类层次结构中常常需要增加新的行为（方法），如果直接在基类中做这样的更改，将会给子类带来很繁重的变更负担，甚至破坏原有设计。
动机：如何在不更改类层次机构的前提下，在运行时根据需要透明地为类层次结构上的各个类动态添加新的操作，从而避免上述问题？
总结：使用双重分发为每个Element子类实现可以扩展新的操作。Element子类个数必须稳定。
代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
#include <iostream>
using namespace std;
class Visitor;
class Element{
public:
virtual void accept(Visitor& visitor) = 0; //第一次多态辨析
virtual ~Element(){}
};
class ElementA : public Element{
public:
void accept(Visitor &visitor) override {
visitor.visitElementA(*this);
}
};
class ElementB : public Element{
public:
void accept(Visitor &visitor) override {
visitor.visitElementB(*this); //第二次多态辨析
}
};
class Visitor{
public:
virtual void visitElementA(ElementA& element) = 0;
virtual void visitElementB(ElementB& element) = 0;
virtual ~Visitor(){}
};
//==================================
//扩展1
class Visitor1 : public Visitor{
public:
void visitElementA(ElementA& element) override{
cout << "Visitor1 is processing ElementA" << endl;
}
void visitElementB(ElementB& element) override{
cout << "Visitor1 is processing ElementB" << endl;
}
};
//扩展2
class Visitor2 : public Visitor{
public:
void visitElementA(ElementA& element) override{
cout << "Visitor2 is processing ElementA" << endl;
}
void visitElementB(ElementB& element) override{
cout << "Visitor2 is processing ElementB" << endl;
}
};
int main(){
Visitor2 visitor;
ElementB elementB;
elementB.accept(visitor);// double dispatch
ElementA elementA;
elementA.accept(visitor);
return 0;
}
23、解释器模式（Interpreter）
概念：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一种解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。
问题：在软件构建过程中，如果某一特定领域的问题比较复杂，类似的结构不断重复出现，如果使用普通的编程方式来实现将面临非常频繁的变化。
动机：在这种情况下，将特定领域的问题表达为某种语法规则下的句子，然后构建一个解释器来解释这样的句子，从而达到解决问题的目的。
总结：稳定计算流程，变化需要计算的结构。
代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
#include <iostream>
#include <map>
#include <stack>
using namespace std;
class Expression {
public:
virtual int interpreter(map<char, int> var)=0;
virtual ~Expression(){}
};
//变量表达式
class VarExpression: public Expression {
char key;
public:
VarExpression(const char& key)
{
this->key = key;
}
int interpreter(map<char, int> var) override {
return var[key];
}
};
//符号表达式
class SymbolExpression : public Expression {
// 运算符左右两个参数
protected:
Expression* left;
Expression* right;
public:
SymbolExpression( Expression* left, Expression* right):
left(left),right(right){
}
};
//加法运算
class AddExpression : public SymbolExpression {
public:
AddExpression(Expression* left, Expression* right):
SymbolExpression(left,right){
}
int interpreter(map<char, int> var) override {
return left->interpreter(var) + right->interpreter(var);
}
};
//减法运算
class SubExpression : public SymbolExpression {
public:
SubExpression(Expression* left, Expression* right):
SymbolExpression(left,right){
}
int interpreter(map<char, int> var) override {
return left->interpreter(var) - right->interpreter(var);
}
};
Expression* analyse(string expStr) {
stack<Expression*> expStack;
Expression* left = nullptr;
Expression* right = nullptr;
for(int i=0; i<expStr.size(); i++)
{
switch(expStr[i])
{
case '+':
// 加法运算
left = expStack.top();
right = new VarExpression(expStr[++i]);
expStack.push(new AddExpression(left, right));
break;
case '-':
// 减法运算
left = expStack.top();
right = new VarExpression(expStr[++i]);
expStack.push(new SubExpression(left, right));
break;
default:
// 变量表达式
expStack.push(new VarExpression(expStr[i]));
}
}
Expression* expression = expStack.top();
return expression;
}
void release(Expression* expression){
//释放表达式树的节点内存...
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
string expStr = "a+b-c+d-e";
map<char, int> var;
var.insert(make_pair('a',5));
var.insert(make_pair('b',2));
var.insert(make_pair('c',1));
var.insert(make_pair('d',6));
var.insert(make_pair('e',10));
Expression* expression = analyse(expStr);
int result = expression->interpreter(var);
cout<< result <<endl;
release(expression);
return 0;
}
总结
核心目标：管理变化，提高复用！
什么时候不用设计模式
代码可读性很差时
需求理解还很浅时
变化没有显现时
不是系统的关键依赖点
项目没有复用价值时
项目将要发布时
经验之谈
不要为模式而模式
关注抽象类 & 接口
理清变化点和稳定点
审视依赖关系
要有 Framework 和 Application 的区隔思维
良好的设计是演化的结果
设计模式成长之路
“手中无剑，心中无剑”：见模式而不知
“手中有剑，心中无剑”：可以识别模式，作为应用开发人员使用模式
“手中有剑，心中有剑”：作为框架开发人员应用设计某些模式
“手中无剑，心中有剑”：忘掉模式，只有原则
