问题引进
鸭子问题
编写鸭子项目,具体要求如下:
1) 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)
2) 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)
代码实现
Duck
1. public abstract class Duck { 2. public Duck() { 3. } 4. public abstract void display();//显示鸭子信息 5. public void quack() { 6. System.out.println("鸭子嘎嘎叫~~"); 7. } 8. public void swim() { 9. System.out.println("鸭子会游泳~~"); 10. } 11. public void fly() { 12. System.out.println("鸭子会飞翔~~~"); 13. } 14. }
PekingDuck
1. public class PekingDuck extends Duck{ 2. @Override 3. public void display() { 4. System.out.println("~~北京鸭~~~"); 5. } 6. 7. //因为北京鸭不能飞翔,因此需要重写 fly 8. @Override 9. public void fly() { 10. System.out.println("北京鸭不能飞翔"); 11. } 12. }
ToyDuck
1. public class ToyDuck extends Duck{ 2. @Override 3. public void display() { 4. System.out.println("玩具鸭"); 5. } 6. //需要重写父类的所有方法 7. public void quack() { 8. System.out.println("玩具鸭不能叫~~"); 9. } 10. public void swim() { 11. System.out.println("玩具鸭不会游泳~~"); 12. } 13. public void fly() { 14. System.out.println("玩具鸭不会飞翔~~~"); 15. } 16. 17. }
WildDuck
1. public class WildDuck extends Duck{ 2. @Override 3. public void display() { 4. System.out.println(" 这是野鸭 "); 5. } 6. }
传统的方式实现的问题分析和解决方案
1) 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
2) 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
3) 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
4) 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)
策略模式基本介绍
基本介绍
1) 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
2) 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
1) 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
2) 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
FlyBehavior
1. public interface FlyBehavior { 2. 3. void fly(); // 子类具体实现 4. }
BadFlyBehavior
1. public class BadFlyBehavior implements FlyBehavior{ 2. 3. @Override 4. public void fly() { 5. System.out.println("飞翔技术一般"); 6. } 7. }
GoodFlyBehavior
1. public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior { 2. 3. @Override 4. public void fly() { 5. // TODO Auto-generated method stub 6. System.out.println(" 飞翔技术高超 ~~~"); 7. } 8. }
NoFlyBehavior
1. public class NoFlyBehavior implements FlyBehavior{ 2. @Override 3. public void fly() { 4. System.out.println("不会游泳"); 5. } 6. }
Duck
1. public abstract class Duck { 2. //属性, 策略接口 3. FlyBehavior flyBehavior; 4. public Duck() { 5. } 6. public abstract void display();//显示鸭子信息 7. public void fly() { 8. //改进 9. if(flyBehavior != null) { 10. flyBehavior.fly(); 11. } 12. } 13. public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) { 14. this.flyBehavior = flyBehavior; 15. } 16. }
ToyDuck
1. public class ToyDuck extends Duck{ 2. public ToyDuck() { 3. flyBehavior = new NoFlyBehavior(); 4. } 5. @Override 6. public void display() { 7. System.out.println("玩具鸭"); 8. } 9. 10. }
WildDuck
1. public class WildDuck extends Duck{ 2. @Override 3. public void display() { 4. System.out.println("野鸭"); 5. } 6. 7. public WildDuck() { 8. flyBehavior =new GoodFlyBehavior(); 9. } 10. 11. }
PekingDuck
1. public class PekingDuck extends Duck{ 2. 3. //假如背景鸭可以游泳但飞翔技术一般 4. public PekingDuck() { 5. flyBehavior =new BadFlyBehavior(); 6. } 7. 8. @Override 9. public void display() { 10. System.out.println("北京鸭"); 11. } 12. }
策略模式的注意事项和细节
1) 策略模式的关键是:分析项目中变化部分与不变部分
2) 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
3) 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)
4) 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
5) 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