java设计模式——策略模式
编写鸭子项目，具体要求如下:
- 有各种鸭子(比如野鸭、北京鸭、水鸭等，鸭子有各种行为，比如叫、飞行等)。
- 显示鸭子的信息。
传统方案解决鸭子问题的分析和代码实现
- 传统的设计方案(类图)
- 代码演示
package com.jinxu.strategy;
public abstract class Duck {
public Duck() {
}
public abstract void display();//显示鸭子信息
public void quack() {
System.out.println("鸭子嘎嘎叫~~");
}
public void swim() {
System.out.println("鸭子会游泳~~");
}
public void fly() {
System.out.println("鸭子会飞翔~~~");
}
}
package com.jinxu.strategy;
public class PekingDuck extends Duck {
@Override
public void display() {
System.out.println("~~北京鸭~~~");
}
//因为北京鸭不能飞翔，因此需要重写fly
@Override
public void fly() {
System.out.println("北京鸭不能飞翔");
}
}
package com.jinxu.strategy;
public class ToyDuck extends Duck{
@Override
public void display() {
System.out.println("玩具鸭");
}
//需要重写父类的所有方法
public void quack() {
System.out.println("玩具鸭不能叫~~");
}
public void swim() {
System.out.println("玩具鸭不会游泳~~");
}
public void fly() {
System.out.println("玩具鸭不会飞翔~~~");
}
}
package com.jinxu.strategy;
public class WildDuck extends Duck {
@Override
public void display() {
System.out.println(" 这是野鸭 ");
}
}
传统的方式实现的问题分析和解决方案
- 其它鸭子，都继承了 Duck类，所以 fly让所有子类都会飞了，这是不正确的。
- 上面说的 1的问题，其实是继承带来的问题：对类的局部改动，尤其超类的局部改动，会影响其他部分。会有溢出效应。
- 为了改进 1问题，我们可以通过覆盖 fly方法来解决 =>覆盖解决。
- 问题又来了，如果我们有一个玩具鸭子 ToyDuck,这样就需要 ToyDuck去覆盖 Duck的所有实现的方法 =>策略模式 (strategy pattern)。
策略模式基本介绍
- 策略模式（Strategy Pattern）中，定义算法族（策略组），分别封装起来，让他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。
- 这算法体现了几个设计原则，第一、把变化的代码从不变的代码中分离出来；第二、针对接口编程而不是具体类（定义了策略接口）；第三、多用组合/聚合，少用继承（客户通过组合方式使用策略）。
策略模式的原理类图
说明：从上图可以看到，客户 context有成员变量 strategy或者其他的策略接口,至于需要使用到哪个策略，我们可以在构造器中指定。
策略模式解决鸭子问题
- 应用实例要求：编写程序完成前面的鸭子项目，要求使用策略模式
- 思路分析(类图)
策略模式：分别封装行为接口，实现算法族，超类里放行为接口对象，在子类里具体设定行为对象。
原则就是：分离变化部分，封装接口，基于接口编程各种功能。此模式让行为的变化独立于算法的使用者。
- 代码实现
package com.jinxu.strategy.improve;
public class BadFlyBehavior implements FlyBehavior {
@Override
public void fly() {
System.out.println(" 飞翔技术一般 ");
}
}
package com.jinxu.strategy.improve;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
WildDuck wildDuck = new WildDuck();
wildDuck.fly();//
ToyDuck toyDuck = new ToyDuck();
toyDuck.fly();
PekingDuck pekingDuck = new PekingDuck();
pekingDuck.fly();
//动态改变某个对象的行为, 北京鸭 不能飞
pekingDuck.setFlyBehavior(new NoFlyBehavior());
System.out.println("北京鸭的实际飞翔能力");
pekingDuck.fly();
}
}
package com.jinxu.strategy.improve;
public abstract class Duck {
//属性, 策略接口
FlyBehavior flyBehavior;
//其它属性<->策略接口
QuackBehavior quackBehavior;
public Duck() {
}
public abstract void display();//显示鸭子信息
public void quack() {
System.out.println("鸭子嘎嘎叫~~");
}
public void swim() {
System.out.println("鸭子会游泳~~");
}
public void fly() {
//改进
if(flyBehavior != null) {
flyBehavior.fly();
}
}
public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) {
this.flyBehavior = flyBehavior;
}
public void setQuackBehavior(QuackBehavior quackBehavior) {
this.quackBehavior = quackBehavior;
}
}
package com.jinxu.strategy.improve;
public interface FlyBehavior {
void fly(); // 子类具体实现
}
package com.jinxu.strategy.improve;
public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior {
@Override
public void fly() {
System.out.println(" 飞翔技术高超 ~~~");
}
}
package com.jinxu.strategy.improve;
public class NoFlyBehavior implements FlyBehavior{
@Override
public void fly() {
System.out.println(" 不会飞翔 ");
}
}
package com.jinxu.strategy.improve;
public class PekingDuck extends Duck {
//假如北京鸭可以飞翔，但是飞翔技术一般
public PekingDuck() {
// TODO Auto-generated constructor stub
flyBehavior = new BadFlyBehavior();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("~~北京鸭~~~");
}
}
package com.jinxu.strategy.improve;
public interface QuackBehavior {
void quack();//子类实现
}
package com.jinxu.strategy.improve;
public class ToyDuck extends Duck{
public ToyDuck() {
// TODO Auto-generated constructor stub
flyBehavior = new NoFlyBehavior();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("玩具鸭");
}
//需要重写父类的所有方法
public void quack() {
System.out.println("玩具鸭不能叫~~");
}
public void swim() {
System.out.println("玩具鸭不会游泳~~");
}
}
package com.jinxu.strategy.improve;
public class WildDuck extends Duck {
//构造器，传入FlyBehavor 的对象
public WildDuck() {
// TODO Auto-generated constructor stub
flyBehavior = new GoodFlyBehavior();
}
@Override
public void display() {
System.out.println(" 这是野鸭 ");
}
}
策略模式的注意事项和细节
- 策略模式的关键是：分析项目中变化部分与不变部分。
- 策略模式的核心思想是：多用组合/ 聚合少用继承；用行为类组合，而不是行为的继承。更有弹性。
- 体现了“对修改关闭，对扩展开放”原则，客户端增加行为不用修改原有代码，只要添加一种策略（或者行为）即可，避免了使用多重转移语句（if…else if…else）。
- 提供了可以替换继承关系的办法：策略模式将算法封装在独立的 Strategy类中使得你可以独立于其 Context改变它，使它易于切换、易于理解、易于扩展。
- 需要注意的是：每添加一个策略就要增加一个类，当策略过多是会导致类数目庞。
java设计模式往期回顾：
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