Design Patterns: Solidify Your C# Application Arch

2024-07-21 02:28:03

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design patterns: solidify your c# application architecture with design patterns中文版(下篇)    optimizer（翻譯）

關(guān)鍵字     設(shè)計(jì)模式 singleton strategy decorator composite state

出處     http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dnmag01/html/patterns.asp


design patterns: solidify your c# application architecture with design patterns中文版(下篇)

作者：samir bajaj

譯者：榮耀

【譯序：c#進(jìn)階文章。譯者對(duì)samir提供的c#例子進(jìn)行了簡(jiǎn)單整理（作者提供的某些代碼在譯者的環(huán)境中無(wú)法通過(guò)編譯），并編寫(xiě)了對(duì)應(yīng)的c++示例，一并置于譯注中，以便讀者比對(duì)。譯文中所有c#、c++程序調(diào)試環(huán)境均為microsoft visual studio.net 7.0 beta2】

c++示例：

#include "stdafx.h";

#include <iostream>

#include <list>

using namespace std;

class shape

{

public:

     virtual void draw(){};

};

class line : public shape

{

private:

     double x1, y1, x2, y2;

public:

     line(double x1, double y1, double x2, double y2)

     {

          this->x1 = x1;

          this->y1 = y1;

          this->x2 = x2;

          this->y2 = y2;

     }

     void draw()

     {

         //從(x1, y1) 到(x2, y2)畫(huà)一條線

          cout<<"drawing a line"<<endl;

     }

};

class circle : public shape

{

private:

     double x, y, r;

public:

     circle(double x, double y, double radius)

     {

          this->x = x;

          this->y = y;

          this->r = r;

     }

     void draw()

     {

        //以(x, y)為圓心，r為半徑畫(huà)一個(gè)圓

          cout<<"drawing a circle"<<endl;

     }

};

class drawing : public shape

{

private:

     list<shape*> shapes;

     list<shape*>::iterator it;

public:

     drawing()

     {

     }

     ~drawing()

     {

         for (it = shapes.begin(); it != shapes.end(); it++)

         {

              if (*it)

              {

                   delete *it;

                   *it = null;

              }

         }

          shapes.clear();

     }

     void add(shape* s)

     {

          shapes.push_back(s);

     }

     void draw()

     {

         for (it = shapes.begin(); it != shapes.end(); it++)

         {

              (dynamic_cast<shape*>(*it))->draw();

         }

     }

};

int _tmain(int argc, _tchar* argv[])

{

     line* line = new line(0, 0, 10, 12);

     circle* circle = new circle(2, 3, 5.5);

     drawing* dwg = new drawing();

     dwg->add(new line(3, 4, 3, 5));

     dwg->add(new circle(5, 6, 7.7));

     shape* array[3] = {line, circle, dwg};

     // 畫(huà)出所有的圖形，注意：用一致的方式來(lái)訪問(wèn)所有對(duì)象

     for (int i = 0; i < 3; ++i)

     {

          array[i]->draw();

         delete array[i];

     }

     return 0;

}

/*以下是程序輸出結(jié)果：

drawing a line

drawing a circle

drawing a line

drawing a circle

*/

】

state

     每一位開(kāi)發(fā)人員在他（她）的職業(yè)生涯里都至少實(shí)現(xiàn)過(guò)一次有限狀態(tài)機(jī)。你無(wú)法躲避它們，它們無(wú)處不在，并且并不僅僅局限于軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。關(guān)于確定性有限自動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面的文獻(xiàn)隨處可見(jiàn)也是不足為奇的。談到有限狀態(tài)機(jī)，我常常驚訝地看到設(shè)計(jì)上糟糕的、實(shí)現(xiàn)上充滿bug的、根本不考慮擴(kuò)展性的案例。可以向有限自動(dòng)機(jī)中加入更多狀態(tài)的能力通常是不成文的要求。當(dāng)需要加入更多的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換時(shí)，常常需要修改實(shí)現(xiàn)。如果設(shè)計(jì)良好，你就能夠預(yù)見(jiàn)和處理這種變化。更重要的是，有限狀態(tài)機(jī)中的任何狀態(tài)的行為和操作細(xì)節(jié)都只應(yīng)該被限制于對(duì)該狀態(tài)的表示上。換句話說(shuō)，狀態(tài)細(xì)節(jié)代碼應(yīng)該駐留在實(shí)現(xiàn)該狀態(tài)的對(duì)象里，這就易于加入新?tīng)顟B(tài)并易于轉(zhuǎn)換。

     基于表查找的方式是有限狀態(tài)機(jī)的一個(gè)流行的設(shè)計(jì)方式。一個(gè)表映射了所有可能的輸入到狀態(tài)轉(zhuǎn)換（即可能會(huì)導(dǎo)致有限狀態(tài)機(jī)變換到另一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換）。不用說(shuō)，盡管這種方式比較簡(jiǎn)單，但如果不對(duì)現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)代碼作重大修改的話，是不可能適應(yīng)變化的需求的。一個(gè)更好的替代方案是使用state設(shè)計(jì)模式。

     假設(shè)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)碳酸飲料自動(dòng)販賣(mài)機(jī)，這個(gè)機(jī)器只接受5分、10分和25分的硬幣，當(dāng)投幣分值累積到或超過(guò)25分時(shí)，即發(fā)出一罐飲料。每一次向槽內(nèi)投入硬幣，都會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)販賣(mài)機(jī)轉(zhuǎn)換到一個(gè)不同的狀態(tài)，直到投幣數(shù)達(dá)到所需的數(shù)量，此時(shí)機(jī)器會(huì)發(fā)出一罐飲料并重置回start狀態(tài)。表10代碼定義了一個(gè)抽象類(lèi)state，它代表自動(dòng)販賣(mài)機(jī)所能變換的所有狀態(tài)的基類(lèi)。

表10

abstract class state

{

public virtual void addnickel(vendingmachine vm){ }

public virtual void adddime(vendingmachine vm){ }

public virtual void addquarter(vendingmachine vm){ }

    protected virtual void changestate(vendingmachine vm, state s)

    {

        vm.changestate(s);

    }

}

     所有5個(gè)狀態(tài)都從該基類(lèi)派生并重載相應(yīng)的虛方法。例如，當(dāng)自動(dòng)販賣(mài)機(jī)處于start狀態(tài)時(shí)，投入一個(gè)5分硬幣，則機(jī)器變?yōu)閒ive狀態(tài)，如果再投入一個(gè)5分硬幣，則切換為ten狀態(tài)。這就把轉(zhuǎn)換邏輯分離到每一個(gè)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的對(duì)象中。表11展示了實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的兩個(gè)類(lèi)。

表11

class start : state

{

    private static state state = new start();

    private start()

    {

    }

    public static state instance()

    {

        // singleton邏輯

        console.writeline("credit: 0c");

        return state;

    }

    public override void addnickel(vendingmachine vm)

    {

        changestate(vm, five.instance());

    }

    public override void adddime(vendingmachine vm)

    {

        changestate(vm, ten.instance());

    }

    public override void addquarter(vendingmachine vm)

    {

        vm.vend();

    }

}

class five : state

{

    private static state state = new five();

    private five()

    {

    }

    public static state instance()

    {

        // singleton邏輯

        console.writeline("credit: 5c");

        return state;

    }

    public override void addnickel(vendingmachine vm)

    {

        changestate(vm, ten.instance());

    }

    public override void adddime(vendingmachine vm)

    {

        changestate(vm, fifteen.instance());

    }

    public override void addquarter(vendingmachine vm)

    {

        vm.vend();

        changestate(vm, start.instance()); // no change returned :-)

    }

}

     自動(dòng)販賣(mài)機(jī)不必關(guān)心狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯，它只管用當(dāng)前state實(shí)例進(jìn)行操作，這樣，就徹底和有關(guān)狀態(tài)細(xì)節(jié)解耦。參見(jiàn)表12。

表12

class vendingmachine

{

    private state state;

    public vendingmachine()

    {

        console.writeline("the vending machine is now online: product costs 25c");

        state = start.instance();

    }

    public void changestate(state to)

    {

        state = to;

    }

    public void vend()

    {

        // 發(fā)飲料

        console.writeline("dispensing product...thank you!");

    }

    public void addnickel()

    {

        state.addnickel(this);

    }

    public void adddime()

    {

        state.adddime(this);

    }

    public void addquarter()

    {

        state.addquarter(this);

    }

}

     我已經(jīng)說(shuō)明了state模式優(yōu)于簡(jiǎn)單的、基于表查找的實(shí)現(xiàn)方式。總之，這種設(shè)計(jì)模式有助于將狀態(tài)細(xì)節(jié)行為局部化于實(shí)現(xiàn)具體狀態(tài)的類(lèi)中，因此促進(jìn)了軟件的重用和擴(kuò)展。這也避免了在程序代碼中四處亂寫(xiě)條件語(yǔ)句的需要，而那將使維護(hù)代碼的程序員苦不堪言，現(xiàn)實(shí)中，這些負(fù)責(zé)維護(hù)的程序員的人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于最初的實(shí)現(xiàn)者。