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Java設計模式之策略模式詳解

DevTalking / 749人閱讀

摘要:下面我們就來介紹怎么用策略模式來解決這個問題。結(jié)果很快的跳很快的跑紅藍相間的超人狗不會跳不會跑紅藍相間的超人狗總結(jié)策略模式就是把所有的可變的行為都抽取出來放到接口中,然后定義很多的行為類去實現(xiàn)接口。

策略模式就是定義了一系列的的算法,將它們都多帶帶封裝起來,讓他們之間可以相互替換,可以讓算法的變化獨立于使用算法的客戶。

首先創(chuàng)建一個Dog父類,有run方法控制跑,jump方法控制跳,color方法控制顏色。

public class Dog {
    public void run(){
        System.out.println("狗在跑");
    }

    public void jump(){
        System.out.println("狗在跳");
    }

    public void color(){
    }
}

創(chuàng)建兩個子類,分別是WhiteDog和BlackDog,都重寫了父類的color方法,運行一下。

public class WhiteDog extends Dog {

    @Override
    public void color() {
        System.out.println("白顏色的狗");
    }
}

public class BlackDog extends Dog {

    @Override
    public void color() {
        System.out.println("黑顏色的狗");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        WhiteDog whiteDog = new WhiteDog();
        whiteDog.run();
        whiteDog.jump();
        whiteDog.color();
        BlackDog blackDog = new BlackDog();
        blackDog.run();
        blackDog.jump();
        blackDog.color();
    }
}

結(jié)果:
狗在跑
狗在跳
白顏色的狗
狗在跑
狗在跳
黑顏色的狗

這個時候看上去好像很完美沒有任何問題,但是有一天我們又新建了一個公仔狗的對象Doll dog,這個時候我們發(fā)現(xiàn)好像有點不對,公仔狗是不會跳也不會跑的??梢匀绻^承了Dog父類他就自帶跑和跳的功能了,那就不對了。
public class DollDog extends Dog {

@Override
public void color() {
    System.out.println("五顏六色");
}

}

DollDog dollDog = new DollDog();
dollDog.run();
dollDog.jump();
dollDog.color();

結(jié)果:
狗在跑
狗在跳
五顏六色的玩具狗

這個時候我們靈機一動想到可以讓子類覆蓋父類run方法和jump方法,讓DollDog中的跑和跳功能失效,我們再運行一下。

@Override
public void run() {
    System.out.println("玩具狗不會跑");
}

@Override
public void jump() {
    System.out.println("玩具狗不會跳");
}

結(jié)果:
玩具狗不會跑
玩具狗不會跳
五顏六色的玩具狗

看起來是解決了問題,但是如果一天要增加100個各種各樣的狗的話難道我們要讓100個新建的子類都重寫父類的方法嗎?這個時候父類里面還只有3個方法,如果是30個呢?如果我們都靠子類重寫的話那效率該多低呢?有沒有別的方法來解決呢?答案是肯定的。下面我們就來介紹怎么用策略模式來解決這個問題。
首先我們要知道設計模式中第一個原則,要把代碼中經(jīng)常需要修改的部分獨立抽取出來,不要和其他代碼混在一起,這樣更便于我們擴展要修改的部分 。目前來看最常變化的是run和jump方法。所以我們可以將這兩個方法抽取出來,這里就要說到設計模式中第二個原則,針對接口編程,而不是現(xiàn)實編程。比如run和jump有不同的種類,我們可以聲明一個接口里面定義run和jump方法,然后創(chuàng)建許多類去實現(xiàn),調(diào)用的時候動態(tài)選擇類型。這種類被稱為行為類。行為類中的代碼可以進行復用,卻不會有繼承帶來的那些麻煩。

定義方法的接口:

public interface RunBehavior {
    void run();
}

public interface JumpBehavior {
    void jump();
}

實現(xiàn)方法的行為類:

public class RunNoWay implements RunBehavior {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("不會跑");
    }
}

public class RunFast implements RunBehavior {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("很快的跑");
    }
}

public class RunSlow implements RunBehavior {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("很慢的跑");
    }
}

public class JumpNoWay implements JumpBehavior {
    @Override
    public void jump() {
        System.out.println("不會跳");
    }
}

public class JumpFast implements JumpBehavior {
    @Override
    public void jump() {
        System.out.println("很快的跳");
    }
}

現(xiàn)在我們將變化的部分抽取出來了,所以Dog父類就會把run和jump的操作委托給行為類處理,那么具體要怎么使用這些行為類?這里就需要在Dog父類中定義兩個實例變量,聲明類型為RunBehavior和JumpBehavior,所以在代碼運行的時候會用多態(tài)的方式引用正確的類型。然后在父類中的run和jump方法中委托行為類去執(zhí)行功能。

public class Dog {
    public RunBehavior runBehavior;
    public JumpBehavior jumpBehavior;

    public void run(){
        runBehavior.run();
    }

    public void jump(){
        jumpBehavior.jump();
    }

    public void color(){
    }
}

最后當我們沒出現(xiàn)一個新的類型的狗狗的時候,我們?yōu)樗鼊?chuàng)建一個新類然后繼承Dog父類,然后我們在子類的構(gòu)造方法中獲取父類中兩個接口的引用,根據(jù)自己的需要通過多態(tài)指定不同的行為類。

public class SuperDog extends Dog {

    public SuperDog(){
        runBehavior = new RunFast();
        jumpBehavior = new JumpFast();
    }

    @Override
    public void color() {
        System.out.println("紅藍相間的超人狗");
    }
}

Dog dog = new SuperDog();
dog.jump();
dog.run();
dog.color();

結(jié)果:
很快的跳
很快的跑
紅藍相間的超人狗

最后我們還有一個小問題,每次指定選擇類的時候都是在子類的構(gòu)造方法中指定,可不可以動態(tài)的指定呢?當然可以,我們只需要為聲明的接口引用添加兩個set方法。然后在外部調(diào)用即可。

public void setRunBehavior(RunBehavior runBehavior) {
    this.runBehavior = runBehavior;
}

public void setJumpBehavior(JumpBehavior jumpBehavior) {
    this.jumpBehavior = jumpBehavior;
}

Dog dog = new SuperDog();
dog.jump();
dog.run();
dog.color();

dog.setJumpBehavior(new JumpNoWay());
dog.setRunBehavior(new RunNoWay());
dog.jump();
dog.run();
dog.color();

結(jié)果:
很快的跳
很快的跑
紅藍相間的超人狗
不會跳
不會跑
紅藍相間的超人狗

總結(jié):
策略模式就是把所有的可變的行為都抽取出來放到接口中,然后定義很多的行為類去實現(xiàn)接口。在父類中聲明了接口的引用利用多態(tài)去動態(tài)的選擇自己需要的行為類,避免了以前因為單純的繼承造成的每次的新變動都需要寫大量的重復代碼,而現(xiàn)在只需要定義好行為類進行復用即可,不需要修改原本的代碼。

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