设计模式(二十三)——策略模式(Arrays源码分析)

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

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();
    }
    
}

策略模式在 JDK-Arrays 应用的源码分析

1) JDK  Arrays  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));
    }
}

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

 

 

仅供参考,有错误还请指出!

有什么想法,评论区留言,互相指教指教。 

觉得不错的可以点一下右边的推荐哟!

祝大家牛年大吉大利,牛气冲天!

 

相关推荐

发表评论

路人甲

网友评论(0)