设计模式——策略模式

时间：2024-10-02 14:00:12

设计模式——策略模式

1.编写鸭子项目

具体需求：

  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

编写一个鸭子的父类 实现各种鸭子的继承

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

在这里插入图片描述

**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

类图

在这里插入图片描述

代码

策略接口

public interface FlyBehavior {
	void fly(); // 子类具体实现
}

public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior {
	@Override
	public void fly() {
		System.out.println(" 飞翔技术高超 ~~~");
	}
}

public class BadFlyBehavior implements FlyBehavior {
	@Override
	public void fly() {
		System.out.println(" 飞翔技术一般 ");
	}
}

public class NoFlyBehavior implements FlyBehavior{
	@Override
	public void fly() {
		System.out.println(" 不会飞翔  ");
	}
}

鸭子类

public abstract class Duck {

	//属性, 策略接口
	FlyBehavior flyBehavior;
	//其它属性<->策略接口
  
  public 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() {
		
		//改进
		if(flyBehavior != null) {
			flyBehavior.fly();
		}
	}

	public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) {
		this.flyBehavior = flyBehavior;
	}
}

具体鸭子

public class ToyDuck extends Duck{
	public ToyDuck() {
		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~~");
	}
}

public class PekingDuck extends Duck {

	
	//假如北京鸭可以飞翔，但是飞翔技术一般
	public PekingDuck() {
		flyBehavior = new BadFlyBehavior();
	}
	
	@Override
	public void display() {
		System.out.println("~~北京鸭~~~");
	}
}

测试类

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		
		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();
	}
}

7.策略模式在JDK-Arrays应用的源码分析

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        //数组
        Integer[] data = {9, 1, 2, 8, 4, 3};
        // 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

        Comparator<Integer> comparator = new Comparator<>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o1 > o2 ? -1 : 1;
            }
        };

        //方式 1
        Arrays.sort(data,comparator); //comparator为策略接口实现类

        //方式 2- 同时 lambda 表达式实现 策略模式
        Integer[] data2 = { 19, 11, 12, 18, 14, 13 };
        Arrays.sort(data2, (var1, var2) -> {
            if(var1.compareTo(var2) > 0) {
                return -1;
            } else {
                return 1;
            }
        });
        System.out.println("data2=" + Arrays.toString(data2));

    }
}

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大

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