策略模式与责任链模式
参考教程：https://www.bilibili.com/video/BV1G4411c7N4
代码实现 Github：https://github.com/yaokuku123/pattern
策略模式
- 案例
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
-
传统方法
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- 分析
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 => 解决思路 策略模式 (strategy pattern)
- 策略模式
解释：定义算法族，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）。
-
代码实现
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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.
package com.yqj.pattern.strategy;
abstract class Duck{
//属性，策略接口
protected FlyBehavior flyBehavior;
public Duck(FlyBehavior flyBehavior) {
this.flyBehavior = flyBehavior;
}
public abstract void display();
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(){
if (flyBehavior!=null){
flyBehavior.fly();
}
}
public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) {
this.flyBehavior = flyBehavior;
}
}
class PekingDuck extends Duck{
public PekingDuck() {
super(new BadFlyBehavior());
}
@Override
public void display() {
System.out.println("北京鸭");
}
}
class ToyDuck extends Duck{
public ToyDuck() {
super(new UnFlyBehavior());
}
@Override
public void display() {
System.out.println("玩具鸭");
}
}
class WildDuck extends Duck{
public WildDuck() {
super(new GoodFlyBehavior());
}
@Override
public void display() {
System.out.println("野鸭");
}
}
interface FlyBehavior{
void fly();
}
class BadFlyBehavior implements FlyBehavior{
@Override
public void fly() {
System.out.println("飞翔技术一般");
}
}
class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior{
@Override
public void fly() {
System.out.println("飞翔技术高超");
}
}
class UnFlyBehavior implements FlyBehavior{
@Override
public void fly() {
System.out.println("不会飞翔");
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Duck wildDuck = new WildDuck();
wildDuck.fly();
System.out.println("=====");
Duck pekingDuck = new PekingDuck();
pekingDuck.fly();
pekingDuck.setFlyBehavior(new UnFlyBehavior());
pekingDuck.fly();
System.out.println("=====");
Duck toyDuck = new ToyDuck();
toyDuck.fly();
}
}
- 小结
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大
责任链模式
- 案例
学校OA系统的采购审批项目：需求是
采购员采购教学器材
如果金额 小于等于5000, 由教学主任审批 （0<=x<=5000）
如果金额 小于等于10000, 由院长审批 （5000
如果金额 小于等于30000, 由副校长审批 （10000
如果金额 大于30000, 由校长审批 （x>30000）
- 传统方法
- 分析
传统方式是：接收到一个采购请求后，根据采购金额来调用对应的Approver (审批人)完成审批。
传统方式的问题分析 : 客户端这里会使用到 分支判断(比如 switch) 来对不同的采购请求处理， 这样就存在如下问题 ：(1) 如果各个级别的人员审批金额发生变化，在 客户端的也需要变化 (2) 客户端必须明确的知道 有多少个审批级别和访问
这样 对一个采购请求进行处理 和 Approver (审批人) 就存在强耦合关系，不利于代 码的扩展和维护
解决方案 =》 职责链模式
- 责任链模式
解释：为请求创建了一个接收者 对象的链(简单示意图)。这种模式对请求的 发送者和接收者进行解耦。职责链模式通常每个接收者都包含对另一个接 收者的引用。如果一个对象不能处理该请求， 那么它会把相同的请求传给下一个接收者，依此类推。
- 代码实现
对原理类图的说明-即(职责链模式的角色及职责)
Handler : 抽象的处理者, 定义了一个处理请求的接口, 同时含义另外Handler
ConcreteHandlerA , B 是具体的处理者, 处理它自己负责的请求， 可以访问它的后继者(即下一个处理者)。如果可以处理当前请求则处理，否则就将该请求交个后继者去处理，从而形成一个职责链
Request ， 含有很多属性，表示一个请求
package com.yqj.pattern.responsibility;
//请求类
class PurchaseRequest{
private Integer id;
private Float price;
public PurchaseRequest(Integer id, Float price) {
this.id = id;
this.price = price;
}
public Integer getId() {
return id;
}
public Float getPrice() {
return price;
}
}
//抽象类，定义处理请求的审批人
abstract class Approver{
protected Approver approver;
protected String name;
public Approver(String name) {
this.name = name;
}
public void setApprover(Approver approver) {
this.approver = approver;
}
public abstract void processRequest(PurchaseRequest request);
}
//具体审批人
class DepartmentApprover extends Approver{
public DepartmentApprover(String name) {
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest request) {
if (request.getPrice() <= 5000){
System.out.println("请求编号："+request.getId()
+" 金额："+request.getPrice()+"被"+this.name+"处理");
}else {
approver.processRequest(request);
}
}
}
class CollegeApprover extends Approver{
public CollegeApprover(String name) {
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest request) {
if (request.getPrice() <= 10000 && request.getPrice() > 5000){
System.out.println("请求编号："+request.getId()
+" 金额："+request.getPrice()+"被"+this.name+"处理");
}else {
approver.processRequest(request);
}
}
}
class ViceSchoolMasterApprover extends Approver{
public ViceSchoolMasterApprover(String name) {
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest request) {
if (request.getPrice() <= 30000 && request.getPrice() > 10000){
System.out.println("请求编号："+request.getId()
+" 金额："+request.getPrice()+"被"+this.name+"处理");
}else {
approver.processRequest(request);
}
}
}
class SchoolMasterApprover extends Approver{
public SchoolMasterApprover(String name) {
super(name);
}
@Override
public void processRequest(PurchaseRequest request) {
if (request.getPrice() > 30000){
System.out.println("请求编号："+request.getId()
+" 金额："+request.getPrice()+"被"+this.name+"处理");
}else {
approver.processRequest(request);
}
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建请求
PurchaseRequest request = new PurchaseRequest(233, 6000.0f);
//创建审批人
Approver departmentApprover = new DepartmentApprover("系主任");
Approver collegeApprover = new CollegeApprover("院长");
Approver viceSchoolMasterApprover = new ViceSchoolMasterApprover("副校长");
Approver schoolMasterApprover = new SchoolMasterApprover("校长");
//设置各级审批人下一个审批人(构成环形)
departmentApprover.setApprover(collegeApprover);
collegeApprover.setApprover(viceSchoolMasterApprover);
viceSchoolMasterApprover.setApprover(schoolMasterApprover);
schoolMasterApprover.setApprover(departmentApprover);
departmentApprover.processRequest(request);
viceSchoolMasterApprover.processRequest(request);
}
}
- 小结
将请求和处理分开，实现解耦，提高系统的灵活性
简化了对象，使对象不需要知道链的结构
性能会受到影响，特别是在链比较长的时候，因此需控制链中最大节点数量，一般通过在Handler中设置一个最大节点数量，在setNext()方法中判断是否已经超过阀值， 超过则不允许该链建立，避免出现超长链无意识地破坏系统性能
调试不方便。采用了类似递归的方式，调试时逻辑可能比较复杂
最佳应用场景：有多个对象可以处理同一个请求时，比如：多级请求、请假/加薪等审批流程、Java Web中Tomcat对Encoding的处理、拦截器