【GeekBand】C++设计模式笔记1_介绍
课程目标
- 理解
松耦合设计思想 - 掌握
面向对象设计原则 - 掌握
重构技法改善设计 - 掌握
GOF核心设计模式
什么是设计模式

目标:复用,以不变应万变
GOF设计模式

从面向对象谈起

深入理解面向对象
- 向下:深入理解三大面向对象机制
封装:隐藏内部实现继承:复用现有代码多态:改写对象行为
- 向上:深刻把握面向对象机制所带来的
抽象意义,理解如何使用这些机制来表达现实世界,掌握什么是“好的面向对象设计”
软件设计固有的复杂性

软件设计复杂的根本原因
变化- 客户需求的变化
- 技术平台的变化
- 开发团队的变化
- 市场环境的变化
- …
如何解决复杂性
- 分解
- 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。
抽象- 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了的对象模型。
结构化 VS. 面向对象
- 分解:将问题具体化
/*
* @file: Shape1.h
*/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
// 新图形
class Circle {};
/*
* @file: MainForm1.cpp
*/class MainForm : public Form {
private:Point p1;Point p2;vector<Line> lineVector; // 直线vector<Rect> rectVector; // 矩形// 改变// 增加一个vector专门存储圆vector<Circle> circleVector; // 圆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) { // 如果是要画线Line line(p1, p2);lineVector.push_back(line);}else if (rdoRect.Checked){ // 如果是要画矩形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 (...) { // 如果是要画圆// ...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);
}
- 抽象:运用面向对象的
继承与多态特性,使用统一的处理方式,来提高代码的复用性
/*
* @file: Shape2.h
*/// 基类
class Shape {
public:// 虚函数,由子类overridevirtual void Draw(const Graphics& g) = 0;// 析构函数也要是virtualvirtual ~Shape() { }
};class Point {
public:int x;int y;
};// 派生类:继承Shape
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);}
};// 派生类:继承Shape
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,...);}
};
/*
* @file: MainForm2.cpp
*/class MainForm : public Form {
private:Point p1;Point p2;// 针对所有形状,注意:这里是基类指针Shape*,而非基类对象;// 目的是利用多态,用父类指针指向子类对象,vector中可以存储所有子类对象的指针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)); // 将Line*指针放入shapeVector中}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)); // 将Rect*指针放入shapeVector中}// 改变else if (...){// ...shapeVector.push_back(circle); // 将Circle*指针放入shapeVector中}// ...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);
}
软件设计的目标
什么是好的软件设计?软件设计的金科玉律:复用!
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