开闭原则要求我们在编写代码时,尽量不去修改原先的代码,当出现新的业务需求时,应该通过增加新代码的形式扩展业务而不是对原代码进行修改。
假如我们现在有一批产品,每个产品都具有颜色和大小,产品其定义如下:
enum class Color { Red, Green, Blue };
enum class Size { Small, Medium, Large };
struct Product
{
string name;
Color color;
Size size;
};
这里 Product 定义为 struct 是因为 struct 默认的访问权限是公有方便书写,并且 struct 除了访问权限其他语法与 class 相同。
我们现在需要给一组产品提供过滤功能。于是定义下面的过滤器:
struct ProductFilter
{
using Items = vector<Product*>;
}
当我们需要针对 Color 的过滤时,我们增加方法 by_color:
struct ProductFilter
{
using Items = vector<Product*>;
// 新增方法 by_color
Items by_color(Items items, Color color);
}
当我们需要针对 Size 的过滤时,我们增加方法 by_size:
struct ProductFilter
{
using Items = vector<Product*>;
Items by_color(Items items, Color color);
// 新增方法 by_size
Items by_size(Items items, Size size);
}
当我们需要针对 Color 和 Size 同时满足的筛选时,再添加…
可以看出当我们有新的需求时,必须要对 ProductFilter 类进行修改,并没有遵循开闭原则,所以我们希望重新设计使这个程序满足开闭原则,重构主要用到 template 模版编程。
首先,我们需要将过滤器分为两部分:过滤器本身和指定的过滤规范。
首先我们先定义一个规范接口,不同的过滤需求将通过继承此接口来满足:
template <typename T>
struct Specification
{
virtual bool is_satisfied(T* item) = 0;
}
这里的类型 T 可以由我们自由地指定,我们可以指定为类型 Product 也可以指定为其他类型,这就意味着,这个规范将不再局限于 Product,我们可以在任何其他类型中使用它。
接下来是过滤器接口的定义:
template <typename T>
struct Filter
{
virtual vector<T*> filter(vector<T*> items, Specification<T>& spec) const = 0;
}
同样地,这里使用模版编程来让过滤器不局限于对 Product 进行过滤。在虚函数 filter 中,我们接受 T 类型的容器,并通过 Specification 指定过滤规范。
然后我们需要继承 Filter 实现针对于 Product 的过滤器:
```cpp
struct BetterFilter: Filter<Product>
{
vector<Product*> filter(vector<Product*> items, Specification<Product>& spec) const override {
vector<Product*> result;
for(auto& p: items) {
if(spec.is_satisfied(p)) {
result.push_back(p);
}
}
return result;
}
};
在 filter 方法中我们会调用 Specification& 中实现过滤规范对 vector<Product*> 容器中的对象进行筛选。
当我们有了以上的过滤器和规范接口之后,我们便可以在不修改代码的情况下,扩展业务了。
比如:当我们需要对于颜色的过滤器时,我们只需要继承 Specification 并覆盖 is_satisfied 方法来实现颜色的过滤法则,即可达到我们的目的:
// 颜色筛选规范
struct ColorSpecification : Specification<Product>
{
Color color;
explicit ColorSpecification(const Color& color) : color(color) {}
bool is_satisfied(Product* item) override {
return item->color == color;
}
};
当我们需要针对 Size 的过滤时:
// 大小筛选规范
struct SizeSpecification : Specification<Product>
{
Size size;
explicit SizeSpecification(const Size& size) : size(size) {}
bool is_satisfied(Product* item) override {
return item->size == size;
}
};
可以看到,我们不再需要修改过滤器来达到我们的目的,很显然我们遵从了开闭原则。
需要查看完整的示例代码可以访问 Github 仓库 GnCDesignPatterns。
参考:C++20设计模式
标签:struct,示例,color,Items,Specification,C++,开闭,vector,size From: https://blog.csdn.net/a2025834646/article/details/139378708