C++中的装饰器模式

2024-06-12 08:20
文章标签 c++ 装饰 模式

本文主要是介绍C++中的装饰器模式,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

装饰器模式(Decorator Pattern)

实际应用

图形对象装饰器

数据流装饰器

网络请求装饰器

总结


装饰器模式(Decorator Pattern)

装饰器模式是一种结构型设计模式,它允许你动态地向一个对象添加新的行为,而不改变其接口。这种模式通过将对象放入包含行为的特殊封装对象(装饰器)中来实现。装饰器模式提供了一种灵活的替代继承的方式来扩展对象的功能。

实际应用

图形对象装饰器

假设有一个图形对象,可能需要动态地添加边框、颜色等装饰。

#include <iostream>
#include <memory>// 图形接口
class Shape {
public:virtual ~Shape() = default;virtual void draw() const = 0;
};// 具体实现:圆形
class Circle : public Shape {
public:void draw() const override {std::cout << "Drawing Circle\n";}
};// 具体实现:矩形
class Rectangle : public Shape {
public:void draw() const override {std::cout << "Drawing Rectangle\n";}
};// 装饰器基类
class ShapeDecorator : public Shape {
protected:std::shared_ptr<Shape> decoratedShape;
public:ShapeDecorator(std::shared_ptr<Shape> shape) : decoratedShape(shape) {}virtual void draw() const override {decoratedShape->draw();}
};// 具体装饰器:添加红色边框
class RedBorderDecorator : public ShapeDecorator {
public:RedBorderDecorator(std::shared_ptr<Shape> shape) : ShapeDecorator(shape) {}void draw() const override {decoratedShape->draw();setRedBorder();}void setRedBorder() const {std::cout << "Adding Red Border\n";}
};// 具体装饰器:添加蓝色背景
class BlueBackgroundDecorator : public ShapeDecorator {
public:BlueBackgroundDecorator(std::shared_ptr<Shape> shape) : ShapeDecorator(shape) {}void draw() const override {decoratedShape->draw();setBlueBackground();}void setBlueBackground() const {std::cout << "Adding Blue Background\n";}
};int main() {std::shared_ptr<Shape> circle = std::make_shared<Circle>();std::shared_ptr<Shape> redCircle = std::make_shared<RedBorderDecorator>(circle);std::shared_ptr<Shape> blueRedCircle = std::make_shared<BlueBackgroundDecorator>(redCircle);std::cout << "Circle with normal border:\n";circle->draw();std::cout << "\nCircle with red border:\n";redCircle->draw();std::cout << "\nCircle with red border and blue background:\n";blueRedCircle->draw();return 0;
}

数据流装饰器

假设有一个数据流,可以动态地向数据流添加不同的处理,如加密、压缩等。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>// 数据流接口
class DataStream {
public:virtual ~DataStream() = default;virtual void write(const std::string& data) = 0;
};// 具体实现:文件数据流
class FileDataStream : public DataStream {
public:void write(const std::string& data) override {std::cout << "Writing data to file: " << data << "\n";}
};// 装饰器基类
class DataStreamDecorator : public DataStream {
protected:std::shared_ptr<DataStream> wrappee;
public:DataStreamDecorator(std::shared_ptr<DataStream> stream) : wrappee(stream) {}void write(const std::string& data) override {wrappee->write(data);}
};// 具体装饰器:加密数据流
class EncryptedDataStream : public DataStreamDecorator {
public:EncryptedDataStream(std::shared_ptr<DataStream> stream) : DataStreamDecorator(stream) {}void write(const std::string& data) override {std::string encryptedData = encrypt(data);DataStreamDecorator::write(encryptedData);}std::string encrypt(const std::string& data) {return "Encrypted(" + data + ")";}
};// 具体装饰器:压缩数据流
class CompressedDataStream : public DataStreamDecorator {
public:CompressedDataStream(std::shared_ptr<DataStream> stream) : DataStreamDecorator(stream) {}void write(const std::string& data) override {std::string compressedData = compress(data);DataStreamDecorator::write(compressedData);}std::string compress(const std::string& data) {return "Compressed(" + data + ")";}
};int main() {std::shared_ptr<DataStream> fileStream = std::make_shared<FileDataStream>();std::shared_ptr<DataStream> encryptedStream = std::make_shared<EncryptedDataStream>(fileStream);std::shared_ptr<DataStream> compressedEncryptedStream = std::make_shared<CompressedDataStream>(encryptedStream);std::cout << "Writing plain data to file:\n";fileStream->write("Hello World");std::cout << "\nWriting encrypted data to file:\n";encryptedStream->write("Hello World");std::cout << "\nWriting compressed and encrypted data to file:\n";compressedEncryptedStream->write("Hello World");return 0;
}

网络请求装饰器

假设有一个网络请求对象,可以动态地添加日志记录、重试等功能。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>// 网络请求接口
class NetworkRequest {
public:virtual ~NetworkRequest() = default;virtual void execute() const = 0;
};// 具体实现:基础网络请求
class BasicNetworkRequest : public NetworkRequest {
public:void execute() const override {std::cout << "Executing basic network request\n";}
};// 装饰器基类
class NetworkRequestDecorator : public NetworkRequest {
protected:std::shared_ptr<NetworkRequest> wrappee;
public:NetworkRequestDecorator(std::shared_ptr<NetworkRequest> request) : wrappee(request) {}void execute() const override {wrappee->execute();}
};// 具体装饰器:日志记录
class LoggingNetworkRequest : public NetworkRequestDecorator {
public:LoggingNetworkRequest(std::shared_ptr<NetworkRequest> request) : NetworkRequestDecorator(request) {}void execute() const override {log();NetworkRequestDecorator::execute();}void log() const {std::cout << "Logging network request\n";}
};// 具体装饰器:重试机制
class RetryNetworkRequest : public NetworkRequestDecorator {
private:int retries;
public:RetryNetworkRequest(std::shared_ptr<NetworkRequest> request, int retries) : NetworkRequestDecorator(request), retries(retries) {}void execute() const override {for (int i = 0; i < retries; ++i) {try {NetworkRequestDecorator::execute();return;} catch (...) {std::cout << "Retry " << i + 1 << " failed\n";}}std::cout << "All retries failed\n";}
};int main() {std::shared_ptr<NetworkRequest> basicRequest = std::make_shared<BasicNetworkRequest>();std::shared_ptr<NetworkRequest> loggedRequest = std::make_shared<LoggingNetworkRequest>(basicRequest);std::shared_ptr<NetworkRequest> retriedLoggedRequest = std::make_shared<RetryNetworkRequest>(loggedRequest, 3);std::cout << "Executing basic request:\n";basicRequest->execute();std::cout << "\nExecuting logged request:\n";loggedRequest->execute();std::cout << "\nExecuting retried and logged request:\n";retriedLoggedRequest->execute();return 0;
}

总结

装饰器模式可以使对象在运行时动态地添加新的行为而不改变其接口。这使得我们可以灵活地扩展对象的功能,而不需要修改已有的代码。

这篇关于C++中的装饰器模式的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1053687

相关文章

关于C++中的虚拟继承的一些总结(虚拟继承,覆盖,派生,隐藏)

1.为什么要引入虚拟继承 虚拟继承是多重继承中特有的概念。虚拟基类是为解决多重继承而出现的。如:类D继承自类B1、B2,而类B1、B2都继承自类A,因此在类D中两次出现类A中的变量和函数。为了节省内存空间,可以将B1、B2对A的继承定义为虚拟继承,而A就成了虚拟基类。实现的代码如下: class A class B1:public virtual A; class B2:pu

C++对象布局及多态实现探索之内存布局(整理的很多链接)

本文通过观察对象的内存布局,跟踪函数调用的汇编代码。分析了C++对象内存的布局情况,虚函数的执行方式,以及虚继承,等等 文章链接:http://dev.yesky.com/254/2191254.shtml      论C/C++函数间动态内存的传递 (2005-07-30)   当你涉及到C/C++的核心编程的时候,你会无止境地与内存管理打交道。 文章链接:http://dev.yesky

C++的模板(八):子系统

平常所见的大部分模板代码,模板所传的参数类型,到了模板里面,或实例化为对象,或嵌入模板内部结构中,或在模板内又派生了子类。不管怎样,最终他们在模板内,直接或间接,都实例化成对象了。 但这不是唯一的用法。试想一下。如果在模板内限制调用参数类型的构造函数会发生什么?参数类的对象在模板内无法构造。他们只能从模板的成员函数传入。模板不保存这些对象或者只保存他们的指针。因为构造函数被分离,这些指针在模板外

C++工程编译链接错误汇总VisualStudio

目录 一些小的知识点 make工具 可以使用windows下的事件查看器崩溃的地方 dumpbin工具查看dll是32位还是64位的 _MSC_VER .cc 和.cpp 【VC++目录中的包含目录】 vs 【C/C++常规中的附加包含目录】——头文件所在目录如何怎么添加,添加了以后搜索头文件就会到这些个路径下搜索了 include<> 和 include"" WinMain 和

如何开启和关闭3GB模式

https://jingyan.baidu.com/article/4d58d5414dfc2f9dd4e9c082.html

C/C++的编译和链接过程

目录 从源文件生成可执行文件(书中第2章) 1.Preprocessing预处理——预处理器cpp 2.Compilation编译——编译器cll ps:vs中优化选项设置 3.Assembly汇编——汇编器as ps:vs中汇编输出文件设置 4.Linking链接——链接器ld 符号 模块,库 链接过程——链接器 链接过程 1.简单链接的例子 2.链接过程 3.地址和

C++必修:模版的入门到实践

✨✨ 欢迎大家来到贝蒂大讲堂✨✨ 🎈🎈养成好习惯,先赞后看哦~🎈🎈 所属专栏:C++学习 贝蒂的主页:Betty’s blog 1. 泛型编程 首先让我们来思考一个问题,如何实现一个交换函数? void swap(int& x, int& y){int tmp = x;x = y;y = tmp;} 相信大家很快就能写出上面这段代码,但是如果要求这个交换函数支持字符型

十四、观察者模式与访问者模式详解

21.观察者模式 21.1.课程目标 1、 掌握观察者模式和访问者模式的应用场景。 2、 掌握观察者模式在具体业务场景中的应用。 3、 了解访问者模式的双分派。 4、 观察者模式和访问者模式的优、缺点。 21.2.内容定位 1、 有 Swing开发经验的人群更容易理解观察者模式。 2、 访问者模式被称为最复杂的设计模式。 21.3.观察者模式 观 察 者 模 式 ( Obser

C++入门01

1、.h和.cpp 源文件 (.cpp)源文件是C++程序的实际实现代码文件,其中包含了具体的函数和类的定义、实现以及其他相关的代码。主要特点如下:实现代码: 源文件中包含了函数、类的具体实现代码,用于实现程序的功能。编译单元: 源文件通常是一个编译单元,即单独编译的基本单位。每个源文件都会经过编译器的处理,生成对应的目标文件。包含头文件: 源文件可以通过#include指令引入头文件,以使