十一 組合和繼承
OOD（Object Oriented Design）
（1）基于對象：單一類的寫法；
（2）面向?qū)ο螅侯惻c類之間的關(guān)系，包含三種：Composition（復(fù)合）、Delegation（委托）、 Inheritance（繼承）。
11.1 Composition表示has-a
如上圖所示，queue類中有deque類，稱為queue has-a deque即類的復(fù)合。
這也是一種設(shè)計模式Adapter，queue類擁有deque類，而且queue所有的函數(shù)功能都借用deque類來實(shí)現(xiàn)。deque功能非常全，queue根據(jù)用戶開放部分的功能，queue是一種adapter。
這是復(fù)合在內(nèi)存中的表現(xiàn)，queue類有deque類，deque類有Itr類，sizeof的計算如圖所示：
類之間在復(fù)合關(guān)系下構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的順序?yàn)椋?br> （1）構(gòu)造由內(nèi)而外。container的構(gòu)造函數(shù)首先調(diào)用Component的default構(gòu)造函數(shù)，然后才執(zhí)行自己。
Container::Container(...):Component( ){ ... };
（2) 析構(gòu)由外而內(nèi)。container的析構(gòu)函數(shù)首先執(zhí)行自己，然后才調(diào)用component的析構(gòu)函數(shù)。
Container::~Container(...){ ... ~Component( ) };
11.2 Delegation（委托） （Composition by reference）
（1）如圖所示左邊有指向右邊的指針，這種叫委托。它和復(fù)合的區(qū)別是復(fù)合內(nèi)外部是一起出現(xiàn)，兩者生命周期同步；而委托則是允許外部先創(chuàng)建出來，等需要的時候再把內(nèi)部寫好，兩者生命周期不同步。
（2) 圖示寫法叫做Handle/Body或者pointer implementation（pimpl）。左邊是對外的接口，右邊是功能的實(shí)現(xiàn)，右邊不影響左邊，右邊可以更改甚至指向別的類，具有良好的彈性。
11.3 Inheritance（繼承）表示is-a
子類從父類繼承了數(shù)據(jù)和函數(shù)（函數(shù)繼承的是調(diào)用權(quán)）。
類之間在繼承關(guān)系下構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的順序?yàn)椋?br> （1）構(gòu)造由內(nèi)而外。Derived的構(gòu)造函數(shù)首先調(diào)用Base的default構(gòu)造函數(shù)，然后才執(zhí)行自己。
Derived::Derived(...):Base( ){ ... };
（2) 析構(gòu)由外而內(nèi)。Derived的析構(gòu)函數(shù)首先執(zhí)行自己，然后才調(diào)用Base的析構(gòu)函數(shù)。Base class的析構(gòu)必須是virtual，否則會出現(xiàn)undefined behavior！
Derived::~Derived(...){ ... ~Base( ) };
十二 虛函數(shù)與多態(tài)
12.1 虛函數(shù)及其應(yīng)用
繼承最有價值的是和虛函數(shù)的搭配使用。成員函數(shù)從虛函數(shù)的角度出發(fā)分為三種：
（1）non-virtual函數(shù)：你不希望derived class重新定義（override，重寫）它；
（2）virtual函數(shù)：你希望derived class重新定義（override，重寫）它，且你對它已有默認(rèn)定義；
（3）pure virtual函數(shù)：你希望derived class一定要重新定義（override，重寫）它，且你對它沒有默認(rèn)定義。
虛函數(shù)應(yīng)用實(shí)例如下：
舊文件的開啟與讀取，check file name 、search file 、open file任何人寫的都差不多，可以事先寫，但是因?yàn)槊總€人讀取的文件類型不一樣，所以讀取這個動作不能事先寫。框架如下：
應(yīng)用框架CDocument中已經(jīng)事先寫好check file name 、search file等函數(shù)，CMyDoc是CDocument的子類，沒法事先寫的Serialize()設(shè)計為虛函數(shù)（可能為空函數(shù)，也可能為純虛函數(shù)），使用流程如圖箭頭所示，創(chuàng)建一個子類的對象，通過子類的對象調(diào)用父類的函數(shù)，遇到Serialize()時父類函數(shù)去找子類的定義，然后再將剩余的動作完成，將Serialize()延緩到子類去定義，這種用法就叫做Template Method（23種設(shè)計模式之一，Method是java中的函數(shù)）。
這種設(shè)計模式適合做框架，MFC大量用到Template Method。
具體代碼實(shí)現(xiàn)（仿真）：
12.2 繼承+復(fù)合關(guān)系下的構(gòu)造與析構(gòu)
在圖示繼承+復(fù)合關(guān)系下構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的順序?yàn)椋?br> （1）構(gòu)造由內(nèi)而外。Derived的構(gòu)造函數(shù)首先調(diào)用Base的default構(gòu)造函數(shù)，然后調(diào)用Component的構(gòu)造函數(shù)，最后才執(zhí)行自己。
Derived::Derived(...):Base( )，Component（）{ ... };
（2) 析構(gòu)由外而內(nèi)。Derived的析構(gòu)函數(shù)首先執(zhí)行自己，然后調(diào)用Component的析構(gòu)函數(shù)，最后調(diào)用Base的析構(gòu)函數(shù)。
Derived::~Derived(...){ ... ~Component（），~Base( ) };
在圖示繼承+復(fù)合關(guān)系下構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的順序?yàn)椋?br> （1）構(gòu)造由內(nèi)而外。Derived的構(gòu)造函數(shù)首先調(diào)用Component的default構(gòu)造函數(shù)，然后調(diào)用Base的構(gòu)造函數(shù)，最后才執(zhí)行自己。
Derived::Derived(...):Component（），Base( ){ ... };
（2) 析構(gòu)由外而內(nèi)。Derived的析構(gòu)函數(shù)首先執(zhí)行自己，然后調(diào)用Base的析構(gòu)函數(shù)，最后調(diào)用Component的的析構(gòu)函數(shù)。
Derived::~Derived(...){ ... ~Base( ) ，~Component（）};
12.3 多態(tài)實(shí)例
功能最強(qiáng)大的是委托+繼承設(shè)計方式。
委托+繼承設(shè)計實(shí)例1（Observer）：
左邊為放數(shù)據(jù)的class，右邊為觀察的class，左邊可以有很多的右邊，左邊數(shù)據(jù)裝有指向右邊指針的容器，右邊可以被繼承，將來創(chuàng)建的子類is a Observer都可以放在容器里面，所以可以產(chǎn)生不同的Observer。
左邊要提供注冊和注銷的功能，如圖attach傳入Observer放到容器里頭。左邊還應(yīng)該有notify把所有Observer進(jìn)行遍歷，去通知Observer，內(nèi)容由Observer寫好，左邊調(diào)用。
如圖所示有多個窗口看同一份文件或者不同角度看同一份數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)代碼如下：
委托+繼承設(shè)計實(shí)例2（Composite）：
文件系統(tǒng)：Primitive代表文件，Composite是一個容器，容納很多個Primitive和Composite，所以設(shè)計一個父類Component，Primitive和Composite都is a Component，Component和Composite是委托的關(guān)系。add函數(shù)和容器類似，add不能設(shè)計為純虛函數(shù)，因?yàn)镻rimitive不能定義。
委托+繼承設(shè)計實(shí)例3（Prototype）：
我需要一個樹狀繼承體系，子類未來才被派生，不知道未來子類的名稱。讓派生的子類創(chuàng)建一個自己當(dāng)成原型Prototype，讓我有辦法去看到子類創(chuàng)建出來的的原型放在什么位置上。
在LandSatImage類里面放一個靜態(tài)的對象LAST，他的類型是LandSatImage（自己），構(gòu)造函數(shù)寫成私有的，通過私有的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用addPrototype，將自己掛上去，addPrototype是父類寫的，它將得到的指針放到容器里頭去，這樣就可以使破折號下面創(chuàng)建的原型放到上面去，可以被上面看到。子類準(zhǔn)備一個函數(shù)clone，它new一個自己。破折號以上可以通過原型（這是一個對象）可以調(diào)用clone這個函數(shù)，做出一個副本，如果沒有原型則不能。
clone不能是靜態(tài)函數(shù)，因?yàn)殪o態(tài)函數(shù)的調(diào)用需要class name，這里沒有。
實(shí)現(xiàn)代碼如下：
