图解Java设计模式之策略模式

图解Java设计模式之策略模式

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

1）传统的设计方案（类图）

package com.example.demo.dtrategy;

public abstract class Duck {
  
  public Duck() {}
  
  // 显示鸭子信息
  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() {
    System.out.println("鸭子会飞～～～");
  }

}
package com.example.demo.dtrategy;

public class PekingDuck extends Duck {

  @Override
  public void display() {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println("~~ 北京鸭 ~~");
  }
  
  @Override
  public void fly() {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println("北京鸭不能飞翔");
  }

}
package com.example.demo.dtrategy;

public class ToyDuck extends Duck {

  @Override
  public void display() {
    // TODO Auto-generated method stub
    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 void fly() { 
    System.out.println("玩具鸭不会飞翔~~~");
  }
}
package com.example.demo.dtrategy;

public class WildDuck extends Duck {

  @Override
  public void display() {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println(" 这是野鸭 ");
  }

}

传统方式解决鸭子问题分析和解决方案

1）其它鸭子，都继承类Duck类，所以fly让所有子类都会飞类，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，会影响其它部分。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）问题又来来，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 = 》策略模式（strategy pattern）

策略模式基本介绍

1）策略模式（Strategy Pattern）中，定义算法族，分别封装起来，让他们之间可以相互替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。
2）这算法体现来几个设计原则，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（定义来策略接口）：第三、多组合/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，客户端context 有成员变量 strategy 或者其它的策略接口，至于需要使用到那个策略，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）类图

package com.example.demo.dtrategy.improe;

public interface FlyBehavior {

  void fly(); // 子类具体实现
}
package com.example.demo.dtrategy.improe;

public interface QuackBehavior {

}
package com.example.demo.dtrategy.improe;

public class BadFlyBehavior implements FlyBehavior {

  @Override
  public void fly() {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println(" 飞翔技术一般 ");
  }

}
package com.example.demo.dtrategy.improe;

public abstract class Duck {
  
  //属性, 策略接口
  FlyBehavior flyBehavior; 
  //其它属性<->策略接口 
  QuackBehavior quackBehavior;

  public Duck() {}
  
  // 显示鸭子信息
  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() {
    // 改进
    if(flyBehavior != null) {
      flyBehavior.fly();
    }
  }

  public FlyBehavior getFlyBehavior() {
    return flyBehavior;
  }

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

  public QuackBehavior getQuackBehavior() {
    return quackBehavior;
  }

  public void setQuackBehavior(QuackBehavior quackBehavior) {
    this.quackBehavior = quackBehavior;
  }
  
  
}
package com.example.demo.dtrategy.improe;

public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior {

  @Override
  public void fly() {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println(" 飞翔技术高超 ~~~");
  }

}
package com.example.demo.dtrategy.improe;

public class NoFlyBehavior implements FlyBehavior {

  @Override
  public void fly() {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println(" 不会飞翔 ");
  }

}
package com.example.demo.dtrategy.improe;

public class PekingDuck extends Duck {
  
  //假如北京鸭可以飞翔，但是飞翔技术一般 
  public PekingDuck() {
    // TODO Auto-generated constructor stub 
    flyBehavior = new BadFlyBehavior();
  }

  @Override
  public void display() {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println("~~北京鸭~~~");
  }

}
package com.example.demo.dtrategy.improe;

public class ToyDuck extends Duck {
  
  public ToyDuck() {
    // TODO Auto-generated constructor stub 
    flyBehavior = new NoFlyBehavior();
  }

  @Override
  public void display() {
    // TODO Auto-generated method stub
    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~~");
  }
}
package com.example.demo.dtrategy.improe;

public class WilDuck extends Duck {
  
  /**
   * 构造器，传入FlyBehavor 的对象
   */
  public WilDuck() {
    flyBehavior = new GoodFlyBehavior();
  }

  @Override
  public void display() {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println(" 这是野鸭 ");
  }

}
package com.example.demo.dtrategy.improe;

public class Client {

  public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    WilDuck wildDuck = new WilDuck(); 
    wildDuck.fly();//
    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");
  }

}

策略模式在JDK - Arrays 应用的源码分析

说明:

1. 实现了 Comparator 接口(策略接口) , 匿名类 对象 new Comparator(){…}
2. 对象 new Comparator(){…} 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

策略模式的注意实现和细节

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“开闭原则”。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心的办法 ：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。