规格模式通过将业务规则封装为可组合的布尔判断对象,提升代码可读性与可维护性。在C++中,使用模板定义规格基类,结合智能指针实现And、Or、Not等逻辑组合。以订单折扣为例,金额、会员等级、节假日等条件分别实现为独立规格,通过andSpec、orSpec等方法组合成复杂规则,最终判断是否满足折扣条件,输出“满足折扣条件!”。该模式符合开闭原则,易于扩展与测试,推荐使用shared_ptr管理生命周期,避免内存泄漏。

在C++中实现规格模式(Specification Pattern)可以有效封装业务规则,提升代码的可读性、可维护性和可复用性。该模式通过将复杂的判断逻辑拆解为独立的规格对象,使得业务规则可以像积木一样组合使用。
什么是规格模式
规格模式是一种行为设计模式,它将业务规则封装成独立的布尔判断对象(即“规格”),每个规格实现一个接口,提供一个方法来判断某个对象是否满足条件。多个规格可以通过逻辑操作(如与、或、非)组合成更复杂的规则。
核心思想是:将“判断是否满足条件”的逻辑从主业务流程中剥离出来,使代码更清晰、更易于测试和扩展。
基本结构与接口设计
定义一个抽象基类 Specification,所有具体规格继承自它:
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templateclass Specification { public: virtual ~Specification() = default; virtual bool isSatisfiedBy(const T& candidate) const = 0; // 组合操作:与、或、非 SpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcn* operator&&(const SpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcn& other) { return new AndSpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcn(*this, other); } SpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcn* operator||(const SpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcn& other) { return new OrSpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcn(*this, other); } SpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcn* operator!() { return new NotSpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcn(*this); }};
由于C++不支持直接返回临时对象的引用用于操作符重载,实际中更推荐使用组合函数或智能指针管理生命周期。下面是一个更实用的实现方式:
具体实现:订单折扣规则示例
假设我们要根据用户订单金额、会员等级、是否节假日等条件决定是否应用折扣。
#include#include // 订单类 struct Order { double amount; std::string membership; bool isHoliday; };
// 规格基类 template
class Specification { public: virtual ~Specification() = default; virtual bool isSatisfiedBy(const T& candidate) const = 0; // 工厂方法返回组合规格 template zuojiankuohaophpcntypename Uyoujiankuohaophpcn std::shared_ptrzuojiankuohaophpcnSpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcnyoujiankuohaophpcn andSpec(const SpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcn& other) { return std::make_sharedzuojiankuohaophpcnAndSpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcnyoujiankuohaophpcn(*this, other); } template zuojiankuohaophpcntypename Uyoujiankuohaophpcn std::shared_ptrzuojiankuohaophpcnSpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcnyoujiankuohaophpcn orSpec(const SpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcn& other) { return std::make_sharedzuojiankuohaophpcnOrSpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcnyoujiankuohaophpcn(*this, other); } std::shared_ptrzuojiankuohaophpcnSpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcnyoujiankuohaophpcn notSpec() { return std::make_sharedzuojiankuohaophpcnNotSpecificationzuojiankuohaophpcnTyoujiankuohaophpcnyoujiankuohaophpcn(*this); }};
// 金额大于指定值的规格 class AmountGreaterThan : public Specification
{ double threshold; public: AmountGreaterThan(double t) : threshold(t) {} bool isSatisfiedBy(const Order& order) const override { return order.amount > threshold; } }; // 会员等级为VIP class IsVIPMember : public Specification
{ public: bool isSatisfiedBy(const Order& order) const override { return order.membership == "VIP"; } }; // 是否节假日 class IsHoliday : public Specification
{ public: bool isSatisfiedBy(const Order& order) const override { return order.isHoliday; } }; // 与规格 class AndSpecification : public Specification
{ std::shared_ptr > left, right; public: AndSpecification(const Specification & l, const Specification & r) : left(std::make_shared >(l)), right(std::make_shared >(r)) {} bool isSatisfiedBy(const Order& order) const override { return left-youjiankuohaophpcnisSatisfiedBy(order) && right-youjiankuohaophpcnisSatisfiedBy(order); }};
// 或规格 class OrSpecification : public Specification
{ std::shared_ptr > left, right; public: OrSpecification(const Specification & l, const Specification & r) : left(std::make_shared >(l)), right(std::make_shared >(r)) {} bool isSatisfiedBy(const Order& order) const override { return left-youjiankuohaophpcnisSatisfiedBy(order) || right-youjiankuohaophpcnisSatisfiedBy(order); }};
// 非规格 class NotSpecification : public Specification
{ std::shared_ptr > spec; public: explicit NotSpecification(const Specification & s) : spec(std::make_shared >(s)) {} bool isSatisfiedBy(const Order& order) const override { return !spec-youjiankuohaophpcnisSatisfiedBy(order); }};
使用示例
组合多个规则判断是否满足折扣条件:
int main() { Order order{1200.0, "VIP", true};AmountGreaterThan highAmount(1000); IsVIPMember vip; IsHoliday holiday; // 折扣规则:高金额且(是VIP或节假日) auto rule = highAmount.andSpec(vip.orSpec(holiday)); if (rule-youjiankuohaophpcnisSatisfiedBy(order)) { std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "满足折扣条件!" zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn std::endl; } else { std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "不满足折扣条件。" zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn std::endl; } return 0;}
输出结果为“满足折扣条件!”,因为订单金额超过1000,且是VIP会员(或节假日)。
这种方式让业务规则清晰可读,新增规则只需添加新的规格类,无需修改已有代码,符合开闭原则。
基本上就这些。规格模式在C++中虽不如动态语言那样灵活,但通过模板和智能指针仍能实现优雅的业务规则封装。关键在于避免内存泄漏,推荐使用共享指针管理组合对象的生命周期。









