02 第二部分 行为型设计模式.pptx

第1页：第二部分 行为型设计模式

第二部分行为型设计模式

• 策略模式(Strategy Pattern)
• 状态模式(State Pattern)
• 中介者模式(Mediator Pattern)
• 迭代器模式(Iterator Pattern)
• 命令模式(Command Pattern)
• 责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)
• 观察者模式(Observer Pattern)

第2页：行为型模式目录（续）

访问者模式(Vistor Pattern)

• 备忘录模式(Memento Pattern)
• 解释器模式(Interpreter Pattern)
• 模板方法模式(Template Method Pattern)

第3页：行为的变化

行为的变化

• 变化
• 数据表示的变化
• 行为的变化
• 行为的变化与适应
• 接口变化
• 实现的变化
• 静态性变化
• 动态性变化
• 交互上的变化

第4页：数据表示的变化

数据表示的变化

数据的类型、数量、可访问性、组织形式等class One {public：virtual ~One() { ….. }virtual void Do() { …. }private:int x;int y;Two * pTwo;}；

第5页：接口的变化

接口的变化

• 功能的增加
• 功能的减少(OO均不支持)
• 参数个数及类型的变化
• 可访问性的变化

等等class One {public：virtual ~One() { ….. }virtual void Do() { …. }private:int x;int y;}；class One {public：virtual ~One() { ….. }virtual void Do() { …. }virtual void Do2() { …. }private:int x;int y;}；

第6页：实现中的静态性变化

实现中的静态性变化

• 静态性变化体现
• 类模版的实例化

具体类的行为静态性template <typename T >class One {public：virtual ~One() { ….. }virtual void Do(T& aT){ …. }private:T * pt;}；#include “Two.h”One<Two> aOne;

第7页：具体类的行为静态性

具体类的行为静态性

• 一旦具体类确定了，类的行为就确定了。即无论该类有多少个对象，各对象的行为完全一致，且在实例化时就确定了，而在运行期间不会改变。
• 举例：
• Do1的实现变化；
• Do2的实现变化

第8页：只有Do1的实现改变

只有Do1的实现改变

第9页：Do1和Do2同时变化

Do1和Do2同时变化

第10页：具体类行为的动态性

具体类行为的动态性

• 可以动态改变行为的执行结果
• 根据：
• 环境上下文、当前配置文件、系统状态
• 客户的主观意愿，选择的策略等

第11页：交互上的变化

交互上的变化需要

• 直接交互/间接交互？
• 依赖型交互/关联型交互？
• 交互的主动方和被动方？

第12页：行为模式主要针对

行为模式主要针对

• 行为的静态性变化及适应
• 行为的动态性变化及适应
• 交互上的变化及使用

第13页：2.1 策略模式

2.1策略模式(Strategy Pattern)

• 举例：一个扑克牌游戏中的玩家(Player),其行为：出牌。在其玩的过程中，若嫌电脑太笨，可能加大电脑的AI；若总是玩不过电脑，便可能选择较低难度的出牌方式。

第14页：策略模式意图

2.1.1策略模式意图

• 定义多个实现或实现的一部分，并一一封装起来。
• 在行为的动态执行过程中，可以替换各实现。
• 这样，各实现可独立于使用者(客户)而变化。

第15页：策略模式示例

2.1.2例

第16页：策略模式适用性

2.1.3适用性

• 只是行为上有差异，
• 差异部分可动态替换（区别于静态变化适应方式）
• 差异部分可能有更多的变体
• 实现中以多个条件语句的形式区别不同的实质行为。

第17页：策略模式类图结构

2.1.4类图结构

第18页：策略模式效果

2.1.5策略模式效果

• 封装一部分实现细节
• 允许在不新建上下文(Context)的情况下，改变行为。
• 允许相同的行为有不同的实现，而且可动态地选择并改变。

第19页：策略模式补充说明

2.1.6补充说明

• 比较静态、动态行为变化
• 可代替条件分支或case语句。
• 具体策略的建立与绑定
• Context与Strategy间的双向关联

第20页：2.2 状态模式

2.2状态模式(State Pattern)

• 举例：一个TCPConnecttion，在接到客户请求时，将根据当前自身的状态，做出不同的反应。如，在Establised、Listening、Closed状态下，对Open、Close、Acknowledge等请求会有不同的反应。

第21页：状态模式意图

2.2.1状态模式意图

• 使行为自动适应状态的改变
• 去掉判断状态的分支语句

第22页：状态模式示例

2.2.2例

第23页：状态模式类图

2.2.3状态模式类图

第24页：状态模式效果

2.2.4状态模式效果

• 将与行为相关的状态，单独抽象出来。
• 状态改变时，使用者不用判断状态再执行相应的行为。
• 状态的改变，可放在具体状态中实现，也可放在上下文(Context)中实现。
• 状态对象的创建与销毁
• 比较策略模式和状态模式

第25页：状态模式与策略模式对比

2.2.5对比策略模式

• 一个扑克牌游戏中的玩家(Player),其行为：出牌。在其玩的过程中，若嫌电脑太笨，可能加大电脑的AI；若总是玩不过电脑，便可能选择较低难度的出牌方式。
• 一个扑克牌游戏中的玩家(Player),其行为：出牌。在其玩的过程中，电脑玩家若快输了，可能采用激进的出牌方式；若基本赢定了，便可能选择较为保守的出牌方式。

第26页：2.3 中介者模式

2.3中介者模式(Mediator Pattern)

• 例：一个系统中有多种类型的多种对象相互作用，共同完成系统的功能。

第27页：中介者模式意图

2.3.1中介者模式意图

• 降低各类/对象间的耦合度，使得各类可独立地变化，增加复用性。
• 使用一个中介对象封装各对象间的交互，并集中处理交互过程。

第28页：中介者模式类图

2.3.2中介者模式类图

第29页：中介者模式适用性

2.3.4中介者模式适用性

• 多个对象定义良好，但通信复杂。此时相互间的依赖关系和关联关系复杂、混乱，不易理解。
• 一个对象关联其它很多对象，并与相互通信，导致该对象难以维护和复用。
• 一个行为的实现，需要其它多个类型的多个对象共同参与完成，但又不愿生成过多的子类。

第30页：中介者模式效果

2.3.5中介者模式效果

• 好处
• 将多对多的交互，改变成一对多的，易于维护和理解
• 降低各Colleague间的耦合度
• 集中处理对象间的交互和通信，不破坏对象的复用性
• 不足
• 大大增加了中介者类的复杂度
• 中介者类难以复用

第31页：中介者模式的实现

2.3.6中介者模式的实现

• 中介者与同事间通常是双向关联的。
• 同事对象的创建与销毁
• 抽象中介者的使用
• 中介者与同事间的通信

第32页：2.4 观察者模式

2.4观察者模式（Observer Pattern）

• 又名：订阅-发布模式
• 例：一个时钟模型，当时间改变时，通知各显示界面，如以数字形式显示，或以表盘形式显示。

第33页：观察者模式意图

2.4.1观察者模式意图

• 多个对象间是一种一对多的关系；
• 当一个对象的状态改变时，所有依赖于它的对象都将得到通知，并自动更新；

第34页：观察者模式结构

2.4.2观察者模式结构无法显示该图片。

第35页：观察者模式变体

2.4.3观察者模式变体

第36页：观察者模式效果

2.4.4观察者模式效果

• 目标与观察者间解耦（只在抽象层耦合）
• 支持广播通信
• 不足：更新可能出现意外

第37页：观察者模式的实现问题

2.4.5观察者模式的实现问题

• 目标与观察者间的关联管理
• 可直接关联，也可将关联关系存入一个Map表中
• 目标可以多个。即二者为多对多关系。
• 更新的触发

第38页：观察者模式代码一：Subject

2.4.6例子代码class Subject;class Observer{public：virtual ~Observer（）;virtual void Update(Subject * theChangedSubject) = 0;}；

第39页：观察者模式代码二：Subject实现

class Subject {public:Subject( );virtual ~Subject( );virtual void Atach(Observer * obj ) {observers->Append(obj);}virtual void Detach(Observer * obj) {observers->Remove(obj);}virtual void Notify() {ListIterator<Observer *> i(observers);for( i.First(); !i.IsDone();i.Next()) {i.CurrentItem()->Update(this);}}private: List<Observer *> * observers;};

第40页：观察者模式代码三：ClockTimer

//具体的目标类ClockTimerclass ClockTimer:public Subject{public:ClockTimer( );virtual int GetHour();virtual int GetMinute();virtual int GetSecond();void Tick() {//记录当前时间Notify（）；}};

第41页：观察者模式代码四：时钟类

//具体的观察者类DigitalClockclass DigitalClock：public Observer {public：DigitalClock（ClockTiemr * theSubject）{subject = theSubject;subject->Attach(this);}virtual ~DigitalClock（）{subject->Detach(this);}virtual void Update（Subject * theChangedSubject）{if(theChangedSubject == subject) {Draw();}}virtual void Draw() {int h= subject->GetHour();int m = subject->GetMinute();int s = subject->GetSecond();//绘制时钟，略}private: ClockTimer * subject;}；

第42页：观察者模式客户代码

客户代码：ClockTimer * timer = new ClockTimer；AnalogClock * analogClock = newAnalogClock（timer）；DigitalClock * digitalClock = newDigitalClock（timer）；