设计模式C++-观察者模式
27种经典设计模式

27种经典设计模式
学习⽬标:
我们都知道设计模式是⼀种⾮常重要的知识,那么我们为何要学习设计模式,怎样才算是真正掌握了设计模式,学习设计模式都应该掌握哪些问题呢?下⾯我们将列举出设计模式相关的若⼲问题,如果你能够正确回答出下⾯的所有问题,那么你对于设计模式的掌握就算是过关了。
你能正确回答出下⾯所列举的所有和设计模式有关的问题吗?
1. 什么是设计模式?他是如何帮助你设计⾯向对象的软件系统的?
2. 根据设计模式的性质分类,27中经典设计模式可以分成哪三类?
3. 设计模式之间有没有关联,有什么样的关联?哪些数据模式可以组合使⽤?
4. 许多⼤型软件系统中实际上同时使⽤了很多种设计模式,如MVC,你知道MVC中都使⽤了哪些设计模式吗?
5. 如果给定你⼀些场景,你能找出适合于此应⽤场景的设计模式吗?(也即,你能不能将相应的设计模式实际运⽤到⾃⼰的项⽬中)
6.
我还不能回答出上述所有问题,我想开始学习:
如果你还不能流利的回答出上述所有问题,那么接下来你要做的就是:开始学习设计模式相关的知识,或者继续更新⾃⼰的现有知识库。
下⾯我会向你推荐若⼲好⽤的资料,希望他们可以帮助你快速掌握设计模式相关的知识:
参考资料1,
这是⼀个在线学习⽹站,⾥⾯详细列举了27中经典设计模式,针对每⼀种设计模式给出了详细解释,并且给出了应⽤实例(包括UML类图和实现代码),可以帮助读者从零开始学习某种设计模式。
另外,该教程也可以作为有经验的读者的“速查⼿册”来使
⽤。
参考资料2,。
设计模式的理解与认识

在软件开发过程中,⼀个系统成败的关键就是在于其设计,如果系统设计的很好,那么在后续开发中就能少⾛弯路,并且在后续的系统维护中,能够简单、轻松,但如果系统设计中就出现了问题,那么这个系统的开发必然是痛苦的,编程⼈员的不停抱怨,维护⼈员的痛苦挣扎,最终导致系统的报废,没有⼈愿意再去关注它。
因此,⼈们⾮常希望能够在新的软件开发过程中使⽤那些在软件系统设计、开发过程中长期积累的很多好的、有价值的经验,来提⾼新系统的开发效率,保证新系统能够稳定、安全、易于维护。
所以,如何将这些有价值的经验记录下来,能够很好的交流、传递就显得⾮常重要。
对这些直接的、原始的经验,采⽤⾯向对象的⽅法进⾏抽象,提炼出很多的模式,这些模式很清晰的说明了它们所表达的关联、问题和解决⽅式之间的关系。
⽽这些在软件设计上积累、抽象出来的模式,我们称之为设计模式。
设计模式的概念简单地说,模式是⼀个出现在世界上的实物,同时也是⼀条规则,告诉你应该如何创建⼀个实物、应该在何时创建。
它既是过程,也是实物;既是对当前实物的描述,也是对创建实物的过程的描述。
我们需要这样⼀种语⾔:它让我们⾼效地交流、讨论那些常见的、重复出现的设计概念,并在这些概念上建⽴起我们的系统。
不要仅仅把模式当作解决⽅案,⽽要把它们当作设计的词汇,这些词汇可以根据⼀定的规则组合起来形成句⼦(也就是系统设计)。
C. Alexander描述:“每个模式是⼀个有三个部分的规则,它表达⼀定的关联、⼀个问题和⼀个解决⽅式之间的关系。
”设计模式可以使⼈们更加⽅便的复⽤成功的设计和体系结构。
将已证实的技术表述成设计模式也会使新系统的开发者更加容易理解其设计思路。
设计模式帮助你做出有利于系统间潜在联系的说明规范,设计模式甚⾄能够提⾼已有系统的⽂档管理和系统维护的有效性。
简⽽⾔之,设计模式可以帮助设计者更快更好的完成系统设计。
设计模式的分类在《设计模式》书中共给出了⼆⼗三个模式。
这⼆⼗三⼜根据其表现不同可分成了⼏类。
Objective-C设计模式-代理模式(Proxy)

Objective-C设计模式-代理模式(Proxy)代理模式定义 代理模式(Proxy),为其他对象提供⼀种代理,以控制对这个对象的访问。
属于结构型模式,它为⼀个对象提供替代者或占位者,客户端通过代理对象访问⽬标对象,代理对象在客户端和⽬标对象之间起到中介的作⽤。
有以下⼏种代理:1. 远程代理(Remote proxy),为⼀个不同地址空间或⽹络上的对象提供本地代表。
好处是代理对象将⽹络的细节封装起来,客户端不必关⼼⽹络的存在。
2. 虚拟代理(Virtual proxy),根据需要创建重型或开销很⼤的对象。
如果需要创建⼀个资料消耗较⼤的对象,先创建⼀个开销较⼩的对象来占位表⽰,等真正需要时才创建实体对象。
这⾥起到了延迟对象实例化,来减缓对系统资源的消耗的作⽤。
3. 保护代理(protection proxy),通过不同的访问权限控制对原始对象的访问。
4. 智能引⽤代理(Smart reference proxy),当⼀个对象被引⽤时,提供⼀些额外的操作,⽐如将对此对象调⽤的次数记录下来等。
代理模式结构图:代理模式中的⾓⾊都实现的类似相同的接⼝,客户端向Proxy发送request消息时,Proxy持有RealSubject的引⽤,会将消息通过request接⼝转发给RealSubject对象,RealSubject会执⾏实际的操作间接满⾜了客户端的请求。
虚拟代理实现图⽚延时加载 在ios中应⽤开发中,经常需要显⽰⼤量的图像,如定义⼀个允许⽤户浏览相册的需求,视图以列表的形式呈现。
如果将相册中的图⽚全部加载⼜不可⾏,移动设备上的内存很有限,必然会影响性能。
⽽且在图像渲染到屏幕上之前,系统需要进⾏从磁盘上加载图⽚、解压缩等⼀些耗时操作,这些可能会影响视图显⽰的即时性。
通过虚拟代理实现图⽚延时加载可以很好的解决这些问题,实现的⽅式如下图所⽰。
图中ImageLoadProtocol协议表⽰代理模式中的抽象类,并定义了loadImage接⼝,ImageLoader表⽰⽬标对象,⽽ImageViewController既充当代理对象,它也是代理模式中的客户端⾓⾊,本来客户端⾓⾊应该是继承UITableView的⼦类来表⽰,但是这⾥视图不是通过继承,⽽是使⽤ios中的delegate委托模式把处理数据、加载图⽚等这些本属于UITableView的⼯作给它的委托对象ImageViewController来完成,这样ImageViewController也就相当于充当了客户端⾓⾊。
c设计模式之装饰者模式(decoratorpattern)

C# 设计模式之装饰者模式(Decorator Pattern)1.概述装饰者模式,英文名叫做Decorator Pattern 。
装饰模式是在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态地扩展一个对象的功能。
它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。
2.特点(1)装饰对象和真实对象有相同的接口。
这样客户端对象就可以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
(2 )装饰对象包含一个真实对象的引用(reference )(3)装饰对象接受所有来自客户端的请求。
它把这些请求转发给真实的对象。
( 4 )装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。
这样就确保了在运行时,不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。
在面向对象的设计中,通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。
3.应用范围1.需要扩展一个类的功能,或给一个类添加附加职责。
2.需要动态的给一个对象添加功能,这些功能可以再动态的撤销。
3.需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能,从而使继承关系变的不现实4.当不能采用生成子类的方法进行扩充时。
一种情况是,可能有大量独立的扩展,为支持每一种组合将产生大量的子类,使得子类数目呈爆炸性增长。
另一种情况可能是因为类定义被隐藏,或类定义不能用于生成子类。
4.优点1.Decorator 模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能,但是Decorator 可以提供比继承更多的灵活性。
2.通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合,设计师可以创造出很多不同行为的组合。
(这一条更能体现)5.缺点1. 这种比继承更加灵活机动的特性,也同时意味着更加多的复杂性。
2. 装饰模式会导致设计中出现许多小类,如果过度使用,会使程序变得很复杂。
3.装饰模式是针对抽象组件 ( Component )类型编程。
但是,如果你要针对具体组件编程时,就应该重新思考你的应用架构,以及装饰者是否合适。
当然也可以改变Component 接口,增加新的公开的行为,实现“半透明”的装饰者模式。
精品PPT课件--第9章软件体系结构与设计模式

9.1 软件体系结构的基本概念
• 体系结构的重要作用
体系结构的重要作用体现在以下三个方面 : (1)体系结构的表示有助于风险承担者(项目干系
层次结构具有以下优点: (1)支持基于抽象程度递增的系统设计,使设计者可以把
一个复杂系统按递增的步骤进行分解。 (2)支持功能增强,因为每一层至多和相邻的上下层交
互,因此,功能的改变最多影响相邻的内外层。
9.2 典型的体系结构风格
(3)支持复用。只要提供的服务接口定义不变,同一层的 不同实现可以交换使用。这样,就可以定义一组标准 的接口,从而允许各种不同的实现方法。
9.1 软件体系结构的基本概念
2.风格
风格是带有一种倾向性的模式。同一个问题可以有不同 的解决问题的方案或模式,但我们根据经验,通常会强烈 倾向于采用特定的模式,这就是风格。
每种风格描述一种系统范畴,该范畴包括: (1)一组构件(如数据库、计算模块)完成系统需要的某
种功能; (2)一组连接件,它们能使构件间实现“通信”、“合作”
个对象的表示,而不影响其他对象。 (2)设计者可将一些数据存取操作的问题分解成一些交互
的代理程序的集合。
9.2 典型的体系结构风格
其缺点如下: (1)为了使一个对象和另一个对象通过过程调用等进行
交互,必须知道对象的标识。只要一个对象的标识 改变了,就必须修改所有其他明确调用它的对象。 (2)必须修改所有显式调用它的其他对象,并消除由此 带来的一些副作用。例如,如果A使用了对象B,C 也使用了对象B,那么,C对B的使用所造成的对A 的影响可能是料想不到的。
7MVC设计模式

的复杂性。
(2)视图与控制器间过于紧 密的连接妨碍了独立重用。
(3)视图对未变化数据的不
必要的访问,损害操作性能。 (4)目前许多高级的界面工 具不支持MVC模式。
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我回去多练练,还 是很有信心的。
第7章完成了。
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请求删除
商品 查看商品
显示购物车内 容和总金额 showcart.jsp
返回处理 结果
GoodsSingle
ShopCar
处理各种请求 BuyServlet .java
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购物车开发流程
“存储”商品 index.jsp IndexServlet.j ava
所有商品 goodslist
显示商品
网络程序设计
杨谊
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第7章 MVC设计模式
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模拟商品数据, 商品从哪里来? 存放到session 中,便于多次 读取
购物车开发流程
显示商品 show.jsp
添加商品 删除商品 查看商品
购物车中的商品 Buylist从shopcar中 读取
所有商品 goodslist
“存储”商品 index.jsp
• M(Model):JavaBean • V(View):JSP • C(Controller):Servlet
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MVC设计模式
• MVC设计模式是一种先进的软件设计模式,无论使
用哪种语言,无论应用多复杂,都能为构造产品提
供清晰的设计框架,为软件工程提供规范的依据。 • MVC设计模式把应用程序分成三层: – 视图层(V) – 控制层(C) – 模型层(M)
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C语言实现《大话设计模式》中的代理模式例程

C语言实现《大话设计模式》中的代理模式例程分类:设计模式2012-06-12 11:07 545人阅读评论(0) 收藏举报设计模式语言cstructfunction[cpp]view plainc opyprint?1.#ifndef __PROXY_H__2.#define __PROXY_H__3.#include "rtthread.h"4.#include "finsh.h"5.//被追求者类6.typedef struct _SchoolGirl SchoolGirl;7.struct _SchoolGirl8.{9.char *Name;10.void (*SchoolGirlDelete)(SchoolGirl *pSchoolGirl);11.};12.static void SchoolGirlDelete(SchoolGirl *pSchoolGirl)13.{14. rt_free(pSchoolGirl);15.}16.SchoolGirl *SchoolGirlCreate(char *Name)17.{18. SchoolGirl *pSchoolGirl = (SchoolGirl *)rt_malloc(sizeof(SchoolGirl));19. pSchoolGirl->Name = Name;20. pSchoolGirl->SchoolGirlDelete = SchoolGirlDelete;21.return pSchoolGirl;22.}23.//追求者类24.typedef struct _Pursuit Pursuit;25.struct _Pursuit26.{27. SchoolGirl *mm;28.void (*PursuitDelete)(void *pPursuit);29.void (*GiveDolls)(Pursuit *pPursuit);30.void (*GiveFlowers)(Pursuit *pPursuit);31.void (*GiveChocolate)(Pursuit *pPursuit);32.};33.static void PursuitDelete(void *pPursuit)34.{35. rt_free(pPursuit);36.}37.static void PursuitGiveDolls(Pursuit *pPursuit)38.{39. rt_kprintf(" %s, 送你洋娃娃\n", pPursuit->mm->Name);40.}41.static void PursuitGiveFlowers(Pursuit *pPursuit)42.{43. rt_kprintf(" %s, 送你鲜花\n", pPursuit->mm->Name);44.}45.static void PursuitGiveChocolate(Pursuit *pPursuit)46.{47. rt_kprintf(" %s, 送你巧克力\n", pPursuit->mm->Name);48.}49.Pursuit *PursuitCreate(SchoolGirl *mm)50.{51. Pursuit *pPursuit = (Pursuit *)rt_malloc(sizeof(Pursuit));52. pPursuit->mm = mm;53. pPursuit->PursuitDelete = PursuitDelete;54. pPursuit->GiveDolls = PursuitGiveDolls;55. pPursuit->GiveFlowers = PursuitGiveFlowers;56. pPursuit->GiveChocolate = PursuitGiveChocolate;57.return pPursuit;58.}59.//代理者类60.typedef struct _Proxy Proxy;61.struct _Proxy62.{63. Pursuit *gg;64.void (*ProxyDelete)(void *pProxy);65.void (*GiveDolls)(Proxy *pProxy);66.void (*GiveFlowers)(Proxy *pProxy);67.void (*GiveChocolate)(Proxy *pProxy);68.};69.static void ProxyDelete(void *pProxy)70.{71. ((Proxy *)pProxy)->gg->PursuitDelete(((Proxy *)pProxy)->gg);72. rt_free(pProxy);73.}74.static void ProxyGiveDolls(Proxy *pProxy)75.{76. pProxy->gg->GiveDolls(pProxy->gg);77.}78.static void ProxyGiveFlowers(Proxy *pProxy)79.{80. pProxy->gg->GiveFlowers(pProxy->gg);81.}82.static void ProxyGiveChocolate(Proxy *pProxy)83.{84. pProxy->gg->GiveChocolate(pProxy->gg);85.}86.Proxy *ProxyCreate(SchoolGirl *mm)87.{88. Proxy *pProxy = (Proxy *)rt_malloc(sizeof(Proxy));89. pProxy->gg = PursuitCreate(mm);90. pProxy->ProxyDelete = ProxyDelete;91. pProxy->GiveDolls = ProxyGiveDolls;92. pProxy->GiveFlowers = ProxyGiveFlowers;93. pProxy->GiveChocolate = ProxyGiveChocolate;94.return pProxy;95.}96.#endif97.98.99.#include "Proxy.h"100.//客户端101.void ProxyModle(void)102.{103. SchoolGirl *jiaojiao = SchoolGirlCreate("李娇娇");104. Proxy *daili = ProxyCreate(jiaojiao);105. daili->GiveDolls(daili);106. daili->GiveFlowers(daili);107. daili->GiveChocolate(daili);108.109. jiaojiao->SchoolGirlDelete(jiaojiao);110. daili->ProxyDelete(daili);111.}112.113.FINSH_FUNCTION_EXPORT(ProxyModle, Proxy Modle);代理是真实对像的代表,它跟真实对像类属于关联关系,实现相同的接口,调用时调用代理,但真正处理时却是真实对像。
软件常见设计模式

软件常见设计模式1.创建型模式单例模式单例模式(Singleton Pattern)是⼀种常⽤的软件设计模式,该模式的主要⽬的是确保某⼀个类只有⼀个实例存在。
当你希望在整个系统中,某个类只能出现⼀个实例时,单例对象就能派上⽤场。
⽐如,某个服务器程序的配置信息存放在⼀个⽂件中,客户端通过⼀个 AppConfig 的类来读取配置⽂件的信息。
如果在程序运⾏期间,有很多地⽅都需要使⽤配置⽂件的内容,也就是说,很多地⽅都需要创建 AppConfig 对象的实例,这就导致系统中存在多个 AppConfig 的实例对象,⽽这样会严重浪费内存资源,尤其是在配置⽂件内容很多的情况下。
事实上,类似 AppConfig 这样的类,我们希望在程序运⾏期间只存在⼀个实例对象1 class Singleton(object):2 def __init__(self):3 pass45 def __new__(cls, *args, **kwargs):6 if not hasattr(Singleton, "_instance"): # 反射7 Singleton._instance = object.__new__(cls)8 return Singleton._instance910 obj1 = Singleton()11 obj2 = Singleton()12 print(obj1, obj2) #<__main__.Singleton object at 0x004415F0> <__main__.Singleton object at 0x004415F0>1 class Singleton(object):2 def __init__(self):3 pass45 def __new__(cls, *args, **kwargs):6 if not hasattr(Singleton, "_instance"): # 反射7 Singleton._instance = object.__new__(cls)8 return Singleton._instance910 obj1 = Singleton()11 obj2 = Singleton()12 print(obj1, obj2) #<__main__.Singleton object at 0x004415F0> <__main__.Singleton object at 0x004415F0>⼯⼚模式⼯⼚模式是⼀个在软件开发中⽤来创建对象的设计模式。
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观察者模式,又叫做发布-订阅(Publish/Subscribe)模式观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。
这个主题对象在状态发生变化时,会通知所有观察者对象,使得它们能够自动更新自己。
观察者模式的动机将一个系统分割成一系列相互协作的类有一个很不好的副作用,那就是需要维护相关对象间的一致性。
我们不希望为了维护一致性而使各类紧密耦合,这样会给维护、扩展和重用都带来不方便。
而观察者模式的关键对象是主题Subject和观察者Observer,一个Subject可以有任意数目的依赖它的Observer,一旦Subject的状态发生了改变,所有的Observer都可以得到通知。
Subject发出通知时并不需要知道谁是它的观察者,也就是说,具体观察者是谁,它根本不需要知道。
而任何一个具体观察者不知道也不需要知道其他观察者的存在。
什么时候应该使用观察者模式当一个对象的改变需要同时改变其他对象的时候。
而且它不知道具体有多少对象有待改变时,应该考虑使用观察者模式。
也可以理解为,当一个抽象模型有两个方面,其中一方面依赖于另一方面,这时用观察者模式可以将这两者封装在独立的对象中使它们各自独立地改变和复用。
总的来说,观察者模式所做的工作其实就是在解除耦合。
让耦合的双方都依赖于抽象,而不是依赖于具体。
从而使得各自的变化都不会影响另一边的变化。
工程结构(1)抽象通知者Subject.h(2)抽象观察者Observer.h(3)具体通知者ConcreteSubject.h(4)具体观察者ConcreteObserver.h(5)客户端类ObserverApp.cpp(1)抽象通知者Subject.hview plaincopy to clipboardprint?/************************************************************************* description: 主题或者抽象通知者类,一般用一个抽象类或者一个接口实现。
它把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集里,每个主题都可以有任何数量的观察者。
抽象主题提供一个接口,可以增加或者删除观察者对象。
* remark:************************************************************************/#ifndef _SUBJECT_H_#define _SUBJECT_H_#include "Observer.h"#include <list>#include <string>#include <iostream>using namespace std;class CSubject{public:// 增加观察者virtual void Attach(CObserver* pObserver) = 0;// 移除观察者virtual void Detach(CObserver* pObserver) = 0;virtual void Notify(void) = 0;};#endif _SUBJECT_H_/************************************************************************ * description: 主题或者抽象通知者类,一般用一个抽象类或者一个接口实现。
它把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集里,每个主题都可以有任何数量的观察者。
抽象主题提供一个接口,可以增加或者删除观察者对象。
* remark:************************************************************************/ #ifndef _SUBJECT_H_#define _SUBJECT_H_#include "Observer.h"#include <list>#include <string>#include <iostream>using namespace std;class CSubject{public:// 增加观察者virtual void Attach(CObserver* pObserver) = 0;// 移除观察者virtual void Detach(CObserver* pObserver) = 0;// 通知virtual void Notify(void) = 0;};#endif _SUBJECT_H_(2)抽象观察者Observer.hview plaincopy to clipboardprint?/************************************************************************ * description: 抽象观察者类,为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题的通知时更新自己* remark:************************************************************************/ #ifndef _OBSERVER_H_#define _OBSERVER_H_class CObserver{virtual void Update() = 0;};#endif _OBSERVER_H_/************************************************************************ * description: 抽象观察者类,为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题的通知时更新自己* remark:************************************************************************/ #ifndef _OBSERVER_H_#define _OBSERVER_H_class CObserver{public:virtual void Update() = 0;};#endif _OBSERVER_H_(3)具体通知者ConcreteSubject.hview plaincopy to clipboardprint?/************************************************************************ * description: 具体主题类或者具体通知者,将有关状态存入具体观察者对象;在具体主题的内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知。
* remark:************************************************************************/ #ifndef _CONCRETE_SUBJECT_H_#define _CONCRETE_SUBJECT_H_#include "Subject.h"class CConcreteSubject : public CSubject{public:// 增加观察者void Attach(CObserver* pObserver){m_listObservers.push_back(pObserver);}// 移除观察者void Detach(CObserver* pObserver){m_listObservers.remove(pObserver);}// 通知void Notify(void){list<CObserver*>::iterator lIter;for (lIter = m_listObservers.begin(); lIter != m_listObservers.end(); lIter++){(*lIter)->Update();}}void SetState(const string& strState){m_strSubjectState = strState;}string GetState(void){return m_strSubjectState;}private:string m_strSubjectState;list<CObserver*> m_listObservers;};#endif _CONCRETE_SUBJECT_H_/************************************************************************ * description: 具体主题类或者具体通知者,将有关状态存入具体观察者对象;在具体主题的内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知。
* remark:************************************************************************/ #ifndef _CONCRETE_SUBJECT_H_#define _CONCRETE_SUBJECT_H_#include "Subject.h"class CConcreteSubject : public CSubject{public:// 增加观察者void Attach(CObserver* pObserver){m_listObservers.push_back(pObserver);}// 移除观察者void Detach(CObserver* pObserver){m_listObservers.remove(pObserver);}// 通知void Notify(void){list<CObserver*>::iterator lIter;for (lIter = m_listObservers.begin(); lIter != m_listObservers.end(); lIter++){(*lIter)->Update();}}void SetState(const string& strState){m_strSubjectState = strState;}string GetState(void){return m_strSubjectState;}private:string m_strSubjectState;list<CObserver*> m_listObservers;};#endif _CONCRETE_SUBJECT_H_(4)具体观察者ConcreteObserver.hview plaincopy to clipboardprint?/************************************************************************ * description: 具体观察者,实现抽象观察者角色所要求的更新接口,以便使本身的状态与主题的状态相协调。