桥接和享元模式(结构型设计模式)的 C++ 代码示例模板
2023-12-21 10:32:43
前言
桥接和享元模式(结构型设计模式)的 C++ 代码示例模板。
代码仓库
桥接模式(Bridge)
结构
- 抽象实现类
- 具体实现类
- 抽象抽象类
- 具体抽象类
- 桥接过程1:抽象抽象类 封装(保护权限) 抽象实现指针(实际上指向一个具体实现对象)
- 桥接过程2:形式上调用 抽象的方法;实际上调用 抽象的内容 + 实现的方法
重点理解
- 多维结构
- 合成聚合原则(C/ARP),聚合/组合关系
- 拆分抽象内容和实现内容,使用聚合/组合关系桥接
- 抽象内容:不是指抽象类和接口,指一个独立维度/类层次,如手机品牌类
- 实现内容:不是指具体类和实现类,指一个独立维度/类层次,如手机软件类
- 聚合/组合关系:手机品牌对象 封装 相关的手机软件对象
- 桥接方式:手机品牌对象 通过 手机软件对象 使用手机软件类的属性和方法,不必知道手机软件类的状态和行为
- 无桥接方式(使用继承关系):每个手机品牌类 继承 相关的手机软件类,类的数量呈树状结构几何递增,难以维护
代码
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
// 抽象实现类
class AbstractImplementation
{
public:
virtual void impl_func() = 0;
};
// 具体实现类 A
class ConcreteImplementationA : public AbstractImplementation
{
public:
void impl_func() override
{
cout << "ConcreteImplementationA" << endl;
return;
}
};
// 具体实现类 B
class ConcreteImplementationB : public AbstractImplementation
{
public:
void impl_func() override
{
cout << "ConcreteImplementationB" << endl;
return;
}
};
// 抽象抽象类
// 桥接过程1:抽象抽象类 封装(保护权限) 抽象实现指针(实际上指向一个具体实现对象)
class AbstractAbstraction
{
public:
AbstractAbstraction(AbstractImplementation *abst_impl) : abst_impl(abst_impl) {}
~AbstractAbstraction()
{
delete this->abst_impl;
}
virtual void abst_func() = 0;
protected:
AbstractImplementation *abst_impl;
};
// 具体抽象类 A
class ConcreteAbstractionA : public AbstractAbstraction
{
public:
ConcreteAbstractionA(AbstractImplementation *abst_impl) : AbstractAbstraction(abst_impl) {}
// 桥接过程2:
void abst_func() override // 形式上调用 抽象的方法
{
cout << "ConcreteAbstractionA" << endl; // 实际上调用 抽象的内容+ 实现的方法
this->abst_impl->impl_func(); // + 实现的方法
return;
}
};
// 具体抽象类 B
class ConcreteAbstractionB : public AbstractAbstraction
{
public:
ConcreteAbstractionB(AbstractImplementation *abst_impl) : AbstractAbstraction(abst_impl) {}
void abst_func() override
{
cout << "ConcreteAbstractionB" << endl;
this->abst_impl->impl_func();
return;
}
};
// 客户端
int main()
{
// 具体实现 A 对象
AbstractImplementation *abst_impl_A = new ConcreteImplementationA();
// 具体抽象 A 对象
AbstractAbstraction *abst_abst_A = new ConcreteAbstractionA(abst_impl_A); // 桥接抽象内容 A 和实现内容 A
abst_abst_A->abst_func();
delete abst_abst_A; // delete abst_impl_A
AbstractImplementation *abst_impl_B = new ConcreteImplementationB();
AbstractAbstraction *abst_abst_B = new ConcreteAbstractionB(abst_impl_B);
abst_abst_B->abst_func();
delete abst_abst_B; // delete abst_impl_B
return 0;
}
/*
输出:
ConcreteAbstractionA
ConcreteImplementationA
ConcreteAbstractionB
ConcreteImplementationB
*/
享元模式(Flyweight)
享元 即 共享
结构
- 抽象享元类
- 具体享元类(需要共享的内容)
- 具体不共享类(不需要共享的内容)
- 享元工厂类
- 内部状态(需要共享的内容):对象的不变状态,可以被多个对象共享,不取决于外部环境,通常存储在具体享元对象内部
- 外部状态(不需要共享的内容):对象的可变状态,不可以被多个对象共享,取决于外部环境,需要时作为参数传递给具体享元/具体不共享对象
- 具体享元类 有内部状态,可以有外部状态
- 具体不共享类 没有内部状态,有外部状态
- 享元工厂 封装 享元集合(实际上 封装 具体享元对象)(具体享元对象是共享的,具有共性,可以用工厂/集合统一管理;具体不共享对象是不共享的,不具有共性,一般不统一管理,需要时再创建)
- 享元工厂 获取抽象享元指针(实际上指向一个具体享元对象)
- 享元工厂 获取抽象享元指针(实际上指向一个具体不共享对象)
重点理解
- 具体不共享类 和 外部状态(不需要共享的内容)
- 具体享元类 和 内部状态(需要共享的内容)
- 具体享元对象和内部状态是共享的,从享元工厂创建或获取(无时创建,有时获取)
- 具体不共享对象和外部状态是不共享的,从享元工厂创建(需要时创建)
代码
#include <iostream>
#include <unordered_map>
using std::cout;
using std::endl;
using std::pair;
using std::unordered_map;
// 抽象享元类
class AbstractFlyweight
{
public:
virtual void func(int external_state) = 0;
// 外部状态(不需要共享的内容):对象的可变状态,不可以被多个对象共享,取决于外部环境,需要时作为参数传递给具体享元/具体不共享对象
};
// 具体享元类(需要共享的内容)
// 具体享元类 有内部状态,可以 有外部状态
class ConcreteFlyweight : public AbstractFlyweight
{
public:
ConcreteFlyweight(int internal_state) : internal_state(internal_state) {}
void func(int external_state) override
{
cout << "external_state: " << external_state << endl;
cout << "internal_state: " << this->internal_state << endl;
}
private:
int internal_state;
// 内部状态(需要共享的内容):对象的不变状态,可以被多个对象共享,不取决于外部环境,通常存储在具体享元对象内部
};
// 具体不共享类(不需要共享的内容)
// 具体不共享类 没有内部状态,有外部状态
class ConcreteUnshared : public AbstractFlyweight
{
public:
void func(int external_state) override
{
cout << "external_state: " << external_state << endl;
}
};
// 享元工厂
class FlyweightFactory
{
public:
// 统一析构
~FlyweightFactory()
{
for (pair<int, AbstractFlyweight *> p : this->flyweight_unmap)
{
delete p.second;
}
}
// 享元工厂 获取抽象享元指针(实际上指向一个具体享元对象)
AbstractFlyweight *
get_concrete_flyweight(int key)
{
// 若不存在创建
if (this->flyweight_unmap.find(key) == this->flyweight_unmap.end())
{
this->flyweight_unmap[key] = new ConcreteFlyweight(key);
}
// 若存在返回
return this->flyweight_unmap[key];
}
// 享元工厂 获取抽象享元指针(实际上指向一个具体不共享对象)
AbstractFlyweight *get_concrete_unshared()
{
return new ConcreteUnshared();
}
private:
unordered_map<int, AbstractFlyweight *> flyweight_unmap;
// 享元工厂 封装 享元集合(实际上 封装 具体享元对象)
// 具体享元对象是共享的,具有共性,可以用工厂/集合统一管理
// 具体不共享对象是不共享的,不具有共性,一般不统一管理,需要时再创建
};
// 客户端
int main()
{
// 享元工厂对象
FlyweightFactory flyweight_factory;
// 抽象享元指针(实际上指向具体享元对象)
AbstractFlyweight *concrete_flyweight_1 = flyweight_factory.get_concrete_flyweight(10); // 设置内部状态
concrete_flyweight_1->func(100); // 传递外部状态
AbstractFlyweight *concrete_flyweight_2 = flyweight_factory.get_concrete_flyweight(10); // 获取同一个具体享元对象,共享的体现
concrete_flyweight_2->func(200); // 不共享的体现
// 抽象享元指针(实际上指向具体不共享对象)
AbstractFlyweight *concrete_unshared = flyweight_factory.get_concrete_unshared();
concrete_unshared->func(300); // 传递外部状态;不共享的体现
delete concrete_unshared; // 显式析构具体不共享对象
// 析构享元工厂对象时 隐式析构享元对象
return 0;
}
/*
输出:
external_state: 100
internal_state: 10
external_state: 200
internal_state: 10
external_state: 300
*/
总结
桥接和享元模式(结构型设计模式)的 C++ 代码示例模板。
参考资料
作者的话
- 感谢参考资料的作者/博主
- 作者:夜悊
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- 文章在描述时有疑惑的地方,请留言,定会一一耐心讨论、解答
- 文章在认识上有错误的地方, 敬请批评指正
- 望读者们都能有所收获
文章来源:https://blog.csdn.net/m0_62083249/article/details/135104760
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