设计模式之策略模式

Posted 2020-07-05 夜の魅

《Head First 设计模式》，好书！

策略模式经典的例子：鸭子模型。

假设我们主要研究鸭子（DUCK）的"叫（quack）"和鸭子的飞（fly）。

public abstract class Duck{
  //呱呱叫
  quack();
  //飞
   fly();
}

 

      1.假如，我们想要很多种鸭子在屏幕上飞和叫，想到了设计一个DUCK父类，让许许多多的鸭子子类继承fly()和quack()。这样鸭子们就可以自由的在屏幕飞和叫了。

      2.问题来了，屏幕上有个RubberDuck（橡皮鸭）在飞和呱呱叫，这怎么行！RubberDuck不会飞并且叫声是"吱吱"而不是"呱呱"。于是灵机一动，把RubberDuck

的fly()和quack()重写，覆盖父类方法。屏幕看上去舒服多了~

     3.屏幕上怎么又多出来了一个DecoyDuck(诱饵鸭，木头制作)，再重写父类方法，让它不会飞也不会叫。

     4.....不一会就感到厌烦了，老是重写了父类方法怎么行。

直接继承有太多的缺点：

• 代码在多个子类中重复（一直重写父类方法有木有）
• 运行时行为不容易改变（我的DecoyDuck现在会飞了，能不能在运行的时候改变它）
• 很难知道所有鸭子的全部行为（总不会把所有子类数一遍吧）
• 牵一发而动全身

于是，我们要改变设计方法。

这些行为（fly和quack）继承起来太难控制，用接口把。嗯~把它们从DUCK父类中提取出来，分别定义一个接口。

设计原则：找出应用中可能需要变化之处，把它们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混合在一起。

鸭子发出的声音不一样，可以"呱呱Quack"、"吱吱Squack"、"无声MuteQuack",分别实现fly的接口(FlyBehavior)

这样，鸭子发出quack的时候就可以调用特定的方法。

因为分离出来，这些行为和鸭子完全无关。实现青蛙的时候也可以拿走"呱呱叫"的方法

设计原则：针对接口编程，不针对实现编程。

/*
  Dog继承Animal
*/

//针对实现编程
Dog d = new Dog;
d.bark();

//针对接口编程，这里就是多态。
Animal animal = new Dog();
animal.bark();

//用animal调用bark()方法，至于animal是什么，我们并不关心。

 

那么还有一个问题，每个鸭子都去实现特定的行为方法（如：Quack）,这些行为是固定的。可是我想在运行时动态的改变鸭子的行为怎么办？

比如，DecoyDuck突然可以飞了。

貌似可以用多态，针对接口编程。"叫"定义了接口QuackBehavior,"飞"定义了接口FlyBehavior。

然后Quack(呱呱叫)，SQuack(吱吱叫)，MuteQuack(无声)实现了QuackBehavior。

同理，FlyBehavior也有具体实现。

那么，父类Duck:

public abstract class Duck{

//声明QuackBehavior的接口
QuackBehavior quackBehavior;

//鸭子对象不直接执行叫的行为，委托给quackBehavior对象。
public void performQuack(){
   quackBehavior.quack();
}
//可以动态的修改行为，用quackBehavior来什么行为要什么行为。
//比如传入MuteQuack,然后在调用performQuack,是不是就相当于 MuteQuack.quack(),不发声了。
public void setQuackBehavior(QuackBehavior qb){
 quackBehavior = qb;
}
}

有一个performQuack()方法,这个方法代替被删除的quack方法（直接继承的quack方法，在最上面）。

作用就是去使用接口对象 quackBehavior调用quack方法。（或许画上类图更清楚）

//叫的接口
public interface QuackBehacior{
   public void quack();
}

------------------------------------具体实现--------------------------------------
public class Quack implements QuackBehavior{
   public void quack(){
   System.out.println("我会呱呱叫");
}
}
----------            ------------
public class Squack implements QuackBehavior{
   public void quack(){
   System.out.println("我会吱吱叫");
}
}
----------            ------------
public class MuteQuack implements QuackBehavior{
   public void quack(){
   System.out.println("我不会发声");
}
}

 

像不像上面anmial和dog的调用，不需要知道具体是谁，委托给接口对象（可以这样理解吧）。

 

 

那么，开始了

写一个鸭子类继承Duck

public MallardDuck extends Duck{

public MallardDuck(){
//quackBehavior是继承下来的
quackBehavior = new Quack();
}

}

开始测试：

public static void main(String [] args){

Duck mallard = new MallardDuck();
mallard.performQuack(); //输出呱呱叫
mallard.setQuackBehavior(new MuteQuack());
mallard.performQuack();//输出无声

}

/*
可能你还有些迷糊,那逐一解释代码
1.Duck mallard = new MallardDuck()
执行：
        quackBehavior = new Quack()//就像实例化了quackBehavior
2.mallard.peiformQuack();
执行：      
        quackBehavior.quack();//该对象调用Quack类里的quack()方法

3.mallard.setQuackBehavior(new MuteQuack());
         quackBehavior = qb; //qb是不是 new MuteQuack();

是不是所有的都是围绕QuackBehavior 接口,针对接口编程。
*/

设计原则：多用组合（composition），少用继承

  上文中的fly(实现方式和quack相同)、quack行为就是组合。鸭子的行为不是继承来的，而是多个行为 组合 来的。

这些行为完全可以被青蛙（呱呱），麻雀（飞）使用，提升了代码的复用程度。

 

把"行为"抽象一下，不再叫做行为而是算法族。然后把他们封装起来（嗯，封装），可以动态的相互替换（鸭子的行为动态替换）。并且这些算法和要使用这些算法的鸭子没有任何关系。

 

总结：

 策略模式定义了算法族，分别封装起来，让他们之间可以相互替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

这样看起来是不是很高大上~

 

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