1、事例的背景基础:
做一套模拟鸭子的游戏,游戏中会出现各种鸭子,一边游泳戏水,一边呱呱叫,还有一些会飞。主要是根据鸭子这一对象的飞行行为和叫声行为为基础,当客户提出不同的要求时,如何能够在满足不同的要求的同时,使得之前的功能正常运行,未来的功能能够灵活适用。
2、讲解的过程:分别提供了多种方案,即就是我们通常能够想到的,继承、接口的方案。虽然通过这些方案都可以解决当前的问题,但是对于系统的弹性和代码的未来适用性都不能够满足需求。
2.1 继承方案:
设计一个超类Duck,包含方法quack()、swim()、fly()分别模拟鸭子的叫、游泳、飞行等行为,再包含一个抽象类display(),用于展示各个鸭子不同的外观,让每个鸭子子类继承父类时实现display()。
优点:每个鸭子子类继承父类时就同时拥有了父类的方法,可以达到代码复用的目的。
缺点:这样会使某些并不适合该行为的子类也具有该行为。如果某些子类鸭子,如“橡皮鸭”,它不具备某些功能(如飞行),它就不应该拥有这个飞行的功能。当然,你可以在子类中通过@Override覆盖这个方法。但是当各个不同的子类都需要通过覆盖修改不同的方法时,就会非常繁琐,而且容易出现纰漏,且这些新覆盖的方法不能被复用。如“橡皮鸭”只会叫不会飞,“木头鸭”不会叫也不会飞。以后每当有新的鸭子子类出现,我们都要去检查并可能需要覆盖这些方法,然后根据不同的需求做出不同的改进。这是不符合灵活适用的目的的。
2.2 接口方案
在超类Duck中将quack()、fly()等可变的方法用接口Quackable(),Flyable()来代替,然后在每个鸭子子类中,如果具有“飞行”或“叫”这个功能就实现“飞行“或”叫“这个接口。
优点:可以暂时解决眼前的困难。
缺点:代码无法复用,如果有N个子类,都具有飞行的行为,就需要重复N次代码。这对于开发人员和产品本身都是不符合要求的。
2.3 引入设计模式
2.3.1设计模式的原则
1、找出程序中可能需要变化的地方和不需要变化的地方,将它们独立开来。让系统中的某部分改变不会影响其他部分。
2、针对接口编程,而不是针对实现。利用多态,针对超类型编程,执行时根据实际状况执行到真正的行为,不会被绑死在超类型的行为上。以前的做法是:行为来自超类的具体实现或是继承某个接口并由子类自行实现。这两种方法都捆绑于”实现“,无法方便地更改行为。现在我们利用接口代表每个行为,比如FlyBehavior,QuackBehavior,然后让各个行为类实现这些接口,然后在Duck类中只要定义这个接口的实例变量即可,这样在各个鸭子子类中如果想拥有某种特定的行为,只要用这个接口实例变量去引用具体的行为类即可。
3、多用组合,少用继承。飞行和叫这两种不同的行为,我们分别为其建立两组不同的行为类,然后在Duck类中通过接口实例变量结合起来,这就是”组合“。使得系统具有很大的弹性。
2.3.2根据教案写出的代码事例:
1、接口FlyBehavior
public interface FlyBehavior {
public void fly();
}
2、接口QuackBehavior
public interface QuackBehavior {
public void quack();
}
3、Fly行为的一个实现——FlyNoWay
public class FlyNoWay implements FlyBehavior{
@Override
public void fly() {
System.out.println("I can not fly.");
}
}
4、public class FlyWithWings implements FlyBehavior {
@Override
public void fly() {
System.out.println("I can fly!");
}
}
5、Fly行为的又另一个实现——FlyRocketPowered
public class FlyRocketPowered implements FlyBehavior{
@Override
public void fly() {
System.out.println("I am flying with a rocket.");
}
}
6、父类Duck
public abstract class Duck {
FlyBehavior flyBehavior;
QuackBehavior quackBehavior;
public abstract void display();
public void performFly(){
flyBehavior.fly();
}
public void performQuack(){
quackBehavior.quack();
}
public void setFlyBehavior(FlyBehavior fb){
this.flyBehavior = fb;
}
public void setQuackBehavior(QuackBehavior qb){
this.quackBehavior=qb;
}
}
Duck的一个子类——绿头鸭MallardDuck
public class MallardDuck extends Duck{
public MallardDuck() {
flyBehavior = new FlyWithWings();
quackBehavior = new QuackWithGuaGua();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("I am a MallardDuck.");
}
}
Duck的另一个子类——模型鸭ModelDuck
public class ModelDuck extends Duck {
public ModelDuck() {
flyBehavior = new FlyNoWay();
quackBehavior = new QuackNoWay();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("I am a ModelDuck.");
}
}
main方法:MiniDuckSimulator
public class MiniDuckSimulator {
public static void main(String[] args) {
Duck mallardDuck = new MallardDuck();
mallardDuck.display();
mallardDuck.performFly();
mallardDuck.performQuack();
Duck modelDuck = new ModelDuck();
modelDuck.display();
modelDuck.performFly();
modelDuck.performQuack();
modelDuck.setFlyBehavior(new FlyRocketPowered());
modelDuck.performFly();
}
}
3、总结。
策略模式定义了算法族,分别封装起来,让它们之间可以互相替换,此模式让算法的变化独立于使用算法的客户,这是书里给出的策略模式的定义。个人的理解:就是我们要把一些对象的可变的行为抽象出来,单独进行封装,用一组行为类(算法族)来实现该特定的接口,这样任何类(如Duck)如果想拥有这些算法族中的某个算法,都可以通过定义接口实例变量而拥有该整个算法族,在子类中再对该变量进行赋值。像这个例子里,通过定义了FlyBehavior,这样以后任何想有飞行行为的类如飞机,都可以调用这个接口及实现它的各个飞行类。且飞行行为的变化可以通过增加新的飞行类来实现,不会对其他部分(如quack()、display()等行为,亦或是已拥有某些特定飞行行为的对象)造成任何影响,即”算法的变化独立于使用算法的客户“。而且各个飞行行为之间也可以互相替换。即 setFlyBehavior(Flybehavior fb)。通过这种方式,能够使代码的复用性很强,又可以解决各种多变的需求。
通过这样的学习一遍策略模式,虽然对于策略模式有了一定的理解,但是想要灵活的运用在开发的过程中,还是需要多多的练习和体会。
注:本文的事例和解析思路来源于内容来源于《Heard First 设计模式》一书
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