C++ 設計模式--模板模式、策略模式、觀察者模式
阿新 • • 發佈：2020-11-16
## 現代軟體設計特徵：需求頻繁變化
設計模式的要點是“尋找變化點”，在變化點應用設計模式，從而更好的應對需求變化。
#### 1、 Template Method
在軟體構建結構中，往往他有整體的穩定結構，但是各個子步驟確有變化的需求，或者因為固有的原因(比如框架和應用之間)而無法和任務的整體結構同時實現。
這個時候往往使用Template Method方法。
定義一個操作中演算法的**骨架（穩定）**，而將一些步驟延遲（變化）到子類**（父類定義虛擬函式，在子類中具體實現）**。使得子類可以不改變**（複用）**一個演算法的結構即
可重定義**override**該演算法的某些特定步驟。**讓框架呼叫應用程式**而不是應用程式呼叫框架。“不要呼叫我讓我來呼叫你”，晚繫結和早繫結的區別。
#### UML類圖：
程式碼例項：
```
class Library {//穩定的資料結構，不會發生改變
public:
void step1() {}
int step2() { return contrl;}
void virtual step3() {}
void step4() {}
void virtual step5() {}
void run() {
step1();
if(step2()) {
step3();
}
else {
step5();
}
for(int i = 10; i < 100; ++i) {
step4();
}
}
virtual ~Library() {};
std::string name = "myname";
};
class Application1 : public Library {// 承載著不斷變化的需求
public:
void step3() override { std::cout << this->name << std::endl; }
void step5() override { std::cout << this->Library::name << std::endl; }
std:: string name = "Application";
};
class Application2 : public Library {// 承載者不斷變化的需求
public:
void step3() override {}
void step5() override {}
};
int main() {
Library *a = new Application1;
a->run();
delete a;
return 0;
}
```
#### 2、 策略模式（Strategy）
在軟體構建的過程中，某些物件使用的演算法可能多種多樣，經常改變，如果將這些演算法都編碼到物件中去，將會使得物件變得異常複雜，而且有時候支援幾乎不使用的演算法也是一種效能負擔。
###### 問題：如何在執行的時候根據需要透明的改變演算法？ 將演算法與物件本身解耦合，從而避免上述問題？
##### 定義：定義一系列演算法，將他們一個個封裝起來，而且他們可以相互替換**（變化）**。該模式使得演算法可以獨立於使用他們的應用程式**（穩定）**而變化**（擴張，子類化）**
#### UML類圖：
程式碼例項：
```
class Strategy {
public:
virtual int doOperation(int num1, int num2) {} // 基類中需要改寫的方法
virtual ~Strategy(){}
};
class plus final : public Strategy {// 不同的策略
public:
int doOperation(int num1, int num2) {
return num1 + num2;
}
};
class multipl final : public Strategy {
public:
int doOperation(int num1, int num2) {
return num1 * num2;
}
};
class minus final : public Strategy {
public:
int doOperation(int num1, int num2) {
return num1 - num2;
}
};
class Context { //封裝呼叫介面
public:
Context(Strategy *init) :stra(init) {}
int run(int num1, int num2) {
return this-> obs;
};
int main() {
Observer *ob_1 = new ob1;
Observer *ob_2 = new ob2;
Observer *ob_3 = new ob3;
subject *sub = new subject;
sub->ms = msg::RETURN1;
sub->addob(ob_1);
sub->addob(ob_2);
sub->addob(ob_3);
sub->update();
return 0;
}
```
observer：變化儘量通過呼叫方的多型機制，傳遞給被呼叫方，決定如何呼叫。