1 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
2 传统方案解决鸭子问题的分析和代码实现
1) 传统的设计方案(类图)
2)代码实现
package com.lin.strategy; public abstract class Duck { public abstract void display(); public void quack() { System.out.println("鸭子嘎嘎嘎嘎"); } public void swimming() { System.out.println("鸭子会游泳"); } public void fly() { System.out.println("鸭子会飞"); } }
package com.lin.strategy; public class PekingDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("这是北京鸭"); } // 北京鸭不好飞翔 @Override public void fly() { System.out.println("北京鸭不会飞翔"); } }
package com.lin.strategy; public class ToyDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("玩具鸭"); } // 要重写所有父类的方法 public void quack() { System.out.println("鸭子不会嘎嘎嘎嘎"); } public void swimming() { System.out.println("鸭子不会游泳"); } public void fly() { System.out.println("鸭子不会飞"); } }
package com.lin.strategy; public class WildDuck extends Duck{ @Override public void display() { System.out.println("这是野鸭!"); } }
3 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)
4 策略模式基本介绍
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)。
5 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
6 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
3)代码实现
package com.lin.strategy.plus; public abstract class Duck { // 策略接口 public FlyBehavior flyBehavior; public abstract void display(); public void quack() { System.out.println("鸭子嘎嘎嘎嘎"); } public void swimming() { System.out.println("鸭子会游泳"); } public void fly() { if(flyBehavior != null) { flyBehavior.fly(); } } // 动态改变某个对象的行为 public void setFly(FlyBehavior flyBehavior) { this.flyBehavior = flyBehavior; } }
package com.lin.strategy.plus; public class WildDuck extends Duck{ public WildDuck() { super.flyBehavior = new GoodFly(); } @Override public void display() { System.out.println("这是野鸭!"); } }
package com.lin.strategy.plus; public class ToyDuck extends Duck { public ToyDuck() { flyBehavior = new NotFly(); } @Override public void display() { System.out.println("玩具鸭"); } // 要重写所有父类的方法 public void quack() { System.out.println("鸭子不会嘎嘎嘎嘎"); } public void swimming() { System.out.println("鸭子不会游泳"); } }
package com.lin.strategy.plus; public class PekingDuck extends Duck { public PekingDuck() { flyBehavior = new NotFly(); } @Override public void display() { System.out.println("北京鸭!"); } }
package com.lin.strategy.plus; public class GoodFly implements FlyBehavior{ @Override public void fly() { System.out.println("飞翔技术十分好"); } } class NotFly implements FlyBehavior{ @Override public void fly() { System.out.println("不会飞翔"); } } class BadFly implements FlyBehavior{ @Override public void fly() { System.out.println("飞翔技术很差"); } }
package com.lin.strategy.plus; public interface FlyBehavior { void fly(); }
package com.lin.strategy.plus; public class Client { public static void main(String[] args) { PekingDuck pekingDuck = new PekingDuck(); pekingDuck.fly(); // 动态改变某个对象的行为 pekingDuck.setFly(new GoodFly()); pekingDuck.fly(); } }
7 策略模式在 JDK-Arrays 应用的源码分析
1) JDK 的 Arrays 的 Comparator 就使用了策略模式
2)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
3)代码分析+模式角色分析
package com.lin.strategy.plus; import java.util.Arrays; import java.util.Comparator; public class StrategyTest { public static void main(String[] args) { // 实现降序排序,返回-1 放左边,1 放右边,0 保持不变 // 说 明 // 1. 实现了 Comparator 接口(策略接口) , 匿名类 对象 new Comparator<Integer>(){..} // 2. 对象 new Comparator<Integer>(){..} 就是实现了 策略接口 的对象 // 3. public int compare(Integer o1, Integer o2){} 指定具体的处理方式 Integer[] data = {3,4,6,78,1,0,-91}; Comparator<Integer> comparator = new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) { if(o1<o2) { // 降序,升序 return 1; } else { return -1; } } }; // 方式一 Arrays.sort(data, comparator); System.out.println(Arrays.toString(data)); // 方式二 Integer[] data1 = {3,4,6,78,1,0,-91}; Arrays.sort(data1, (var1, var2) -> { if(var1.compareTo(var2) > 0) { return 1; } else { return -1; } }); System.out.println(Arrays.toString(data1)); } }
8 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,至于需要使用到哪个策略,我们可以在构造器中指定
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