案例分析：设计模式与代码的结构特性

请选择一种我们课程中介绍的设计模式，用您熟悉的编程语言提供一个典型的应用范例，并分析其代码结构特性。完成一篇研究报告，具体要求如下：

•  引用关键代码（引用代码是为解释说明服务的，不要贴对解释问题无关的代码）解释该设计模式在该应用场景中的适用性；
•  引入该设计模式后对系统架构和代码结构带来了哪些好处；
•  解释其中用到的多态机制；
•  说明模块抽象封装的方法；
•  分析各个模块的内聚度和模块之间的耦合度；
•  提供该应用范例完整的源代码包括构建部署的操作过程，建议以github版本库URL的方式提供源代码，其中README.md中说明构建部署的操作过程。

 

 在课堂上，孟老师介绍了外观模式，孟老师给出的例子是在socket编程中，把那些用到的函数用宏定义重新命名，咋一看会觉得这不是画蛇添足、多此一举吗？实际上不然，因为在Linux系统下和在Windows系统下进行socket编程用到的库函数是不一样的，函数名也有一些不同， 但实现的功能是差不多的，如果对程序进行移植，从两种系统中切换，不使用外观模式，不重新进行宏定义，将会有大量的函数名需要改动，而使用外观模式，只需要对外观类（在socket编程这里是宏定义替代外观类）进行更改即可。在这篇博文中我将对外观模式进行探讨。

这里举个例子，假如我们有三种机器人，可以扫地，唱歌，跳舞，如果我们不设计一个外观类，我们就需要在调用时分别生成三个机器人类，然后调用。

现在我们设计一个机器人管家类，对三种机器人进行管理，我们在调用时就只需要吩咐机器人管家，机器人管家会把命名传达给三种机器人，三种机器人再分别执行自己接受到的命令。

示例代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

class Robot {  //机器人类作为父类
public:
    virtual void doSomeThing(){}
};
//三种不同的机器人类，他们都继承自机器人类
class CleanRobot :public Robot {
public:
    virtual void doSomeThing() {
        cout << "clean the room" << endl;
    }
};
class MusicRobot :public Robot {
public:
    virtual void doSomeThing() {
        cout << "play music" << endl;
    }
};
class DanceRobot :public Robot {
public:
    virtual void doSomeThing() {
        cout << "show a dance" << endl;
    }
};
//机器人管家类，作为外观类
class RobotManager {
private:
    Robot* cleanRobot;
    Robot* musicRobot;
    Robot *danceRobot;
public:
    RobotManager() {
        cleanRobot = new CleanRobot();
        musicRobot = new MusicRobot();
        danceRobot = new DanceRobot();

    }
    void clean() {
        cleanRobot->doSomeThing();
    }
    void music() {
        musicRobot->doSomeThing();
    }
    void dance() {
        danceRobot->doSomeThing();
    }
};
//主函数中只要生成一个机器人管家类，向机器人管家类下达指令就可以指挥三种机器人工作了
int main() {

// CleanRobot cleanRobot;
// MusicRobot musicRobot;
// DanceRobot danceRobot;
// cleanRobot.doSomeThing();
// musicRobot.doSomeThing();
// danceRobot.doSomeThing();

    RobotManager robotManager = RobotManager();
    robotManager.clean();
    robotManager.music();
    robotManager.dance();
    return 0;
}

 

 

 

 

1. 意图
   • 对子系统的多个接口提供一个对外的统一界面，通过这个界面将大大方便对子系统的调用
2. 优点
   • 减少了系统的相互依赖
   • 提高了系统的灵活程度
   • 增强了安全性
3. 多态机制
• 在机器人管家类中，包含了三个指向父类类型的指针，但实际上确实指向三个不同的子类，在进行响应的时候，不同的类对消息做出的反应不同，所以这里用到了多态
4. 各模块的耦合程度
   • 在子系统中模块耦合程度高,模块间的耦合程度低。

GitHub版本库地址：https://github.com/sequelOoO/facadePattern　　

 

 

参考资料：菜鸟教程 https://www.runoob.com/design-pattern/design-pattern-tutorial.html