C++结构型模式 类与对象组合技巧

结构型设计模式通过组合类和对象构建灵活结构。1. 适配器模式转换接口，建议用对象适配器避免多重继承。2. 装饰器模式动态添加职责，通过组合实现功能叠加。3. 组合模式统一处理个体与组合对象，适用于树形结构。4. 桥接模式分离抽象与实现，支持独立扩展。应优先使用组合而非继承，结合C++的构造函数、智能指针和虚函数实现高内聚低耦合系统。

在C++中，结构型设计模式主要关注如何组合类和对象以形成更大的结构，同时保持结构的灵活性和复用性。这些模式通过继承和组合机制，帮助开发者构建松耦合、易维护的系统。下面介绍几种常见的结构型模式及其类与对象组合技巧。

1. 适配器模式（Adapter Pattern）

适配器模式用于将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口。它常用于让原本不兼容的类可以一起工作。

类适配器通过多重继承实现，同时继承目标接口和被适配类。

对象适配器通过组合方式，持有被适配对象的实例，更符合“优先使用对象组合而不是继承”的设计原则。

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• 优先使用对象适配器，避免多重继承带来的复杂性。
• 适配器应尽量保持轻量，只做接口转换，不包含业务逻辑。

2. 装饰器模式（Decorator Pattern）

装饰器模式动态地为对象添加额外职责，相比继承更灵活。

通过继承相同的组件接口，并在装饰器类中持有组件对象，实现功能的叠加。

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• 基类应定义清晰的接口，所有装饰器和具体组件都继承它。
• 每个装饰器只关注单一职责，便于组合和复用。
• 使用构造函数注入被装饰对象，实现灵活组装。

例如，可以为一个文本显示组件逐层添加滚动条、边框等装饰，而无需创建大量子类。

3. 组合模式（Composite Pattern）

组合模式将对象组织成树形结构，统一处理单个对象和组合对象。

关键在于定义一个组件基类，包含添加、删除、获取子节点等操作，叶子和容器类都继承它。

• 容器类维护子节点列表，叶子类则忽略与子节点相关的操作。
• 适用于有层级结构的场景，如文件系统、UI控件树等。
• 遍历时无需区分叶子和容器，简化客户端代码。

4. 桥接模式（Bridge Pattern）

桥接模式将抽象与实现分离，使两者可以独立变化。

通过组合而非继承实现：抽象类中包含一个指向实现类的指针，运行时绑定具体实现。

• 避免类层次结构爆炸，比如不同形状和不同渲染方式的组合。
• 实现细节对客户端透明，扩展新的抽象或实现都更方便。

基本上就这些常见的结构型模式和组合技巧。掌握它们的关键是理解“合成复用原则”——多用组合，少用继承。C++中的构造函数、智能指针（如shared_ptr）和虚函数机制，为这些模式的实现提供了强大支持。只要接口设计合理，组合方式灵活，就能构建出高内聚、低耦合的系统结构。

以上就是C++结构型模式 类与对象组合技巧的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！