设计模式之组合模式和迭代器模式

设计模式基础(12):组合模式&迭代器

包含组合模式&迭代器两种模式中的C++示例代码、面向的问题、图解两种模式核心思想

组合模式

面向的需求

• 对”部分-整体“这两种不同的对象，具有相同的使用接口。

示例代码

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Component
{
public:
    virtual void process() = 0;
    virtual ~Component(){}
};

//树节点
class Composite : public Component{
    
    string name;
    list<Component*> elements;
public:
    Composite(const string & s) : name(s) {}
    
    void add(Component* element) {
        elements.push_back(element);
    }
    void remove(Component* element){
        elements.remove(element);
    }
    
    void process(){
        
        //1. process current node  
        //2. process leaf nodes
        for (auto &e : elements)
            e->process(); //多态调用
         
    }
};

//叶子节点
class Leaf : public Component{
    string name;
public:
    Leaf(string s) : name(s) {}
            
    void process(){
        //process current node
    }
};

void Invoke(Component & c){
    //...
    c.process();
    //...
}

int main()
{

    Composite root("root");
    Composite treeNode1("treeNode1");
    Composite treeNode2("treeNode2");
    Composite treeNode3("treeNode3");
    Composite treeNode4("treeNode4");
    Leaf leat1("left1");
    Leaf leat2("left2");
    
    root.add(&treeNode1);
    treeNode1.add(&treeNode2);
    treeNode2.add(&leaf1);
    
    root.add(&treeNode3);
    treeNode3.add(&treeNode4);
    treeNode4.add(&leaf2);
    
   Invoke(root);
   Invoke(leaf2);
   Invoke(treeNode3);
  
}

代码思想分析

关键点

• 采用树形结构使得，之前对于多个类型的操作，统一为对一种类型的操作。
• 封装整体中的进一步细化操作，实现接口一致。

迭代器

面向的需求

• 面对不同的容器，不用关心其内部实现，为容器提供一套统一的调用接口。

示例代码

template<typename T>
class Iterator
{
public:
    virtual void first() = 0;
    virtual void next() = 0;
    virtual bool isDone() const = 0;
    virtual T& current() = 0;
};

template<typename T>
class MyCollection{
    
public:
    
    Iterator<T> GetIterator(){
        //...
    }
    
};

template<typename T>
class CollectionIterator : public Iterator<T>{
    MyCollection<T> mc;
public:
    
    CollectionIterator(const MyCollection<T> & c): mc(c){ }
    
    void first() override {
        
    }
    void next() override {
        
    }
    bool isDone() const override{
        
    }
    T& current() override{
        
    }
};

void MyAlgorithm()
{
    MyCollection<int> mc;
    
    Iterator<int> iter= mc.GetIterator();
    
    for (iter.first(); !iter.isDone(); iter.next()){
        cout << iter.current() << endl;
    }
    
}

代码思想分析

关键点

• 需要指出当前的设计思路为面向对象下迭代器设计，C++中目前多采用泛型编程的思想，这种方法已经逐渐抛弃。
• 但迭代器的总体思想还是不变的，为使用者提供一套统一接口，忽略容器内部实现的差异。