Head First 设计模式 —— 14. 复合 (Compound) 模式

复合模式

在一个解决方案中结合两个或多个模式，以解决一般或重复发生的问题。 P500

思考题

public interface Quackable {
    public void quack();
}

public class MallardDuck implements Quackable {
    public void quack() {
        System.out.println("Quack");
    }
}

public class Goose {
    public void honk() {
        System.out.println("Honk");
    }
}

假设我们想要在所有使用鸭子的地方使用鹅，毕竟鹅会叫、会飞、会游，和鸭子差不多。什么模式可以让我们轻易地将鸭子和鹅掺杂在一起呢？ P503

• 适配器模式。题目需要轻易地将一种行为转换为另一种行为，且不要改变原有的类，所以需要使用适配器转换。

思考题

我们要如何在不变化鸭子类的情况下，计算所有鸭子呱呱叫的总次数呢？有没有什么模式可以帮上忙？P505

• 装饰器模式。题目要求增加新的行为，且不改变原有类，所以可以使用装饰器。
• 代理模式。代理模式会控制访问，而鹅经适配器后转换的行为不应该被统计，所以可以通过代理模式进行控制。

思考题

你能够为鹅写一个抽象工厂吗？创建”内鹅外鸭“的对象时，你怎么处理？ P511

• 新建一个工厂，专门创建被适配器转换成鸭子的鹅

  public abstract class AbstractGooseDuckFactory {
      public abstract Quackable createGooseDuck();
  }
  
  public class GooseDuckFactory extends AbstractGooseDuckFactory {
      public Quackable createGooseDuck() {
          return new GooseAdapter(new Goose());
      }
  }

思考题

我们需要将鸭子视为一个集合，甚至是子集合（subcollection），如果我们下一次命令，就能让整个集合的鸭子听命行事，那就太好了。什么模式可以帮我们？ P512

• 迭代器模式。由于我们需要将鸭子视为一个集合，可以遍历执行同一操作，所以可以使用迭代器模式方便遍历。
• 组合模式。由于鸭子集合可能会含有子集合和鸭子，并也需要支持上述行为，所以可以使用组合模式将鸭子和鸭子集合统一起来。

思考题

你能够有办法持续追踪个别鸭子的实时呱呱叫吗？ P516

• 观察者模式。题目意思就是鸭子在呱呱叫时通知观察人员，所以鸭子是可被观察的，应该继承 Observable 类，而观察人员应该实现 Observer 接口 ，观察人员在个别鸭子上注册以便实时接收鸭子的呱呱叫行为。

  • 按照以上设计会修改所有的鸭子类，所以就想到可以再加一个装饰器继承 Observable 类，并实现 Quackable 接口，这样改动量最小，不会改变原有鸭子类，也可以将鸭子和可被观察解耦。但想象很美好，一去实现就会遇到很多问题：用户代码必须与该装饰器耦合，需要特判该装饰器以执行注册观察者和通知观察者的方法；该装饰器只能最后包装，如果被其他装饰器包装就无法再调用相应方法；不便于将相应的方法扩展到组合模式中的集合上。所以还是需要接口上的修改，改变所有鸭子的行为。
  • 书上设计是让 Quackable 接口继承 QuackObservable 接口以便所有能叫的鸭子都能被观察；修改所有鸭子类，并将 Observable 类组合进鸭子类中，将注册观察者和通知观察者的方法内部委托到 Observable 相应的方法中；同时也要修改相应的装饰器。

思考题

我们还没有改变一个 Quackable 的实现，即 QuackCounter 装饰器。它也必须成为 Observable 。你何不试着写出它的代码呢？ P518

public class QuackCounter implements Quackable {
    Quackable duck;
    static int numberOfQuacks;
    
    public QuackCounter(Quackable duck) {
        this.duck = duck;
    }
    
    public void quack() {
        duck.quack();
        ++numberOfQuacks;
    }
    
    public static int getQuacks() {
        return numberOfQuacks;
    }
    
    public void registerObserver(Observer observer) {
        duck.registerObserver(observer);
    }
    
    public void notifyObservers() {
        duck.notifyObservers();
    }
}

思考题

万一呱呱叫学家想观察整个群，又该怎么办呢？当观察某个组合时，就等于观察组合内的每个东西。 P520

public class Flock implements Quackable {
    ArrayList ducks = new ArrayList();
    
    public void add(Quackable duck) {
        ducks.add(duck);
    }
    
    public void quack() {
        Iterator iterator = ducks.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Quackable duck = (Quackable) iterator.next();
            duck.quack();
        }
    }
    
    public void registerObserver(Observer observer) {
        Iterator iterator = ducks.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Quackable duck = (Quackable) iterator.next();
            duck.registerObserver(observer);
        }
    }
    
    public void notifyObservers() {
        // 鸭群注册观察者都委托到孩子上了，所以通知观察者的事情并不需要鸭群做任何事
    }
}

所思所想

• 可以通过让原有接口继承新接口的方式，再增加接口方法和相应的功能的同时，减少用户修改代码。例如：JDK7 中就让原有的 Closable 接口继承 AutoClosable 接口，使得原有的用户代码都不必修改就能在 JDK7中使用带资源的 try 语句能自动关闭资源的新特性。（第一次看见 AutoClosable 接口时，直接从语义上就认为 AutoClosable 继承了 Closable ，没想到正相反）

本文首发于公众号：满赋诸机（点击查看原文） 开源在 GitHub ：reading-notes/head-first-design-patterns