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策略模式

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摘要:引言要分析設計模式中的策略模式,我們可以以希伯來圣經中的一個故事為例。策略模式原理及益處這個策略依然有一個父類相當于一個模板,所有的人類子類都繼承這個父類根據這個模板來創建。

引言

要分析設計模式中的“策略模式”,我們可以以《希伯來圣經》中的一個故事為例。

《希伯來圣經》中有這樣一個故事,說的是人類產生不同語言的起源。在這個故事中,一群只說一種語言的人在“大洪水”之后從東方來到了示拿地區,并決定在這修建一座城市和一座“能夠通天的”高塔;上帝見此情形就把他們的語言打亂,讓他們再也不能明白對方的意思,并把他們分散到了世界各地。

這里我們可以將God視作一個程序員。
在他的設計中,所有的人類(Human),雖然有很多個個體,但一開始都是一樣的,說的是一樣的語言。

所以我們可以將Human類作為父類,然后所有的人類個體對象都繼承這個Human父類。父類中有一個speak()方法,所有繼承Human類的子類都將繼承這個方法,于是都擁有了用語言交流的能力。

//Human父類
public class Human {
    public void speak(){
        System.out.println("只要是人類的子類都speak the same language");
    }
}

可以有很多的人類種類繼承這個Human父類,比如來自東方的的人:

public class PeopleFromEast extends {
    //PeopleFromEast繼承了Human,
    //所以也就繼承了Human父類中的speak()方法
    //所以PeopleFromEast類中甚至都不需要寫任何方法
}

在demo測試中,我們可以看到,PeopleFromEast類的對象,可以調用從父類繼承來的speak()方法:

public class RunDemo {
    public static void main (String[] args){
    //創建一個PeopleFromEast對象
        PeopleFromEast peopleFromEast = new PeopleFromEast();
        //讓這個對象調用從父類繼承來的方法speak()
        peopleFromEast.speak();
    }
}

根據God最初的設想,這樣的設計是沒有問題的。

“土方法”的缺陷

可是后來由于語言一致,人類同心協力修建巴比塔,(程序猿)God感到受到了威脅。于是決定做出改變:讓來自不同地方的人speak不同的language——比如PeopleFromEast說EastLanguage,PeopleFromWest說WestLanguage,等等。

God要實現這樣的改變,最直觀的方法自然是讓每個繼承Human父類的人類子類重寫父類的speak()方法。

//新的PeopleFromEast類
//這一次PeopleFromEast重寫了speak()方法
public class PeopleFromEast extends Human {
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("PeopleFromEast從今以后只能speak EastLanguage");
    }
}

demo的運行結果:

如果人類的子類種類不多,那么(程序猿God)還可以每次都重寫Human子類的speak()方法。可是如果人類的子類有很多種呢?又或者不止speak()方法有這種情況呢?比如,也許God以后希望讓每種人類子類的行走方式都不一樣。那是不是應該在Human父類中加入一個walk()方法,然后讓每個子類都重寫呢?

也就是說,如果人類子類的“規格”常常改變,每當有新的人類子類出現,(程序猿)God都要被迫檢查并可能需要覆蓋speak()walk(),這絕對是God所不愿意看見的。

策略模式原理及益處

這個策略依然有一個Human父類(相當于一個模板),所有的人類子類都繼承這個父類(根據這個模板來創建)。

所不同的是,這次God決定在每個人類的子類中都附上自己的一份意識。讓這份意識來控制這個子類應該說的語言種類。為了方便敘述,我們可以將God的這一意識稱為LanguageController

然后,God為人類的子類可以說的Language種類提供了一個選擇范圍
比如,中國人(ChineseMan--因為Chinese既可以表示“中文”又可以表示“中國人”,為了區分,我們稱“中國人”為"ChineseMan")說中文(Chinese),美國人(American)就說英文(English)。

這樣一來,在每個人類子類創建時,God附在其上的意識LanguageController將發揮作用,然后按照God的意愿,從language的可選范圍中選擇一種語言來指定給該人類子類。

這一策略在程序設計中可以這樣實現:
創建一個Human父類:

public  class Human {
    //LanguageController是接口類型
    //languageController作為Human類的field,
    //代表God將自己的意識附在人類父類之上,
    //也就代表God的意識將附在所有的人類個體之上
    LanguageController languageController ;
      
    //根據God的設計,人類的模板中只需要作出規定:人會說某種語言
    //而不需要作出具體的安排
    public void performSpeaking (){
    //人說話的時候,還得上帝的意識起作用,
    //決定這個“具體的人”該說何種語言
        languageController.speak();
    }
}

創建LanguageController接口:

//創造God的意識,也就是LanguageController:
public interface LanguageController {
    //接口中只定義了一個speak()方法
    public void speak();
}

現在God要創造中國人和美國人:

ChineseMan類:

public class ChineseMan extends Human {
    //中國人對象的構造器
    ChineseMan() {
        //構造ChineseMan對象時,God的意識發揮作用
        //languageController是從Human父類繼承來的
        //根據God的安排,要創建ChineseMan對象,就應該告訴languageController現在要創造的這個對象說中文
        languageController = new speakChinese();
        //在這里,由于多態的緣故,表現為具體子類--也就是speakChinese對象
        skinColorController = new ColorIsLikeAsian();
    }
}

American類:

public class American extends Human {
    //American的構造器
    public American (){
        languageController = new SpeakEnglish();
    }
}

那么這個speakChinese類speakEnglish類有什么玄機呢?

speakChinese類:

//speakChinese類實現了LanguageController接口
public class speakChinese implements LanguageController{

    //實現LanguageController接口中規定的speak()方法
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("我說中文!");
    }
}

speakChinese類可能不太好理解,因為speak Chinese(說中文)更多算是一種行為(action),這里卻定義為類。其實只需要換一種思維,把speakChinese類視作一種標簽,把這個標簽賦給God的意識(languageContronller),也就實現了根據不同的human子類來確定不同的語言。
speakEnglish類:

//SpeakEnglish類實現了LanguageController接口
public class SpeakEnglish implements LanguageController {
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("I speak English!");

    }
}

下面運行一個demo--StrategyModeDemo.java:

public class StrategyModeDemo {

    public static void main(String[] args){
    
        //新建一個ChineseMan對象
        Human chineseMan = new ChineseMan();
        //ChineseMan說的語言:
        chineseMan.performSpeaking();

        //American對象:
        Human american = new American();
        //American說的語言:
        american.performSpeaking();

    }
}

StrategyModeDemo.java運行結果:

執行邏輯圖示

而整個執行流程的邏輯則如圖所示:

更上一層樓

當然,以上所有的Human子類在被創建時,他們說什么話就已經注定了。
這是因為他們的God的意識起作用的環節在他們的構造器中。

那么God有沒有辦法讓已經被造出來的ChineseMan對象改說English呢?
答案是肯定的!

我們只需要在Human.java中加入一個修改語言的方法即可:

public  class Human {
      LanguageController languageController ;
      SkinColorController skinColorController;

    //控制Human的子類說的語言,比如中國人說中文
    public void performSpeaking (){
        languageController.speak();
    }
    
    //隨時改變能說的語言
    public void setLanguage (LanguageController languageController){
        languageController.speak();
    }
}

再次運行StrategyModeDemo.java:

public class StrategyModeDemo {

    public static void main(String[] args){
        //新建一個ChineseMan對象
        Human chineseMan = new ChineseMan();
        //ChineseMan說的語言:
        chineseMan.performSpeaking();
        System.out.println("God決定讓ChineseMan也說英文");
        chineseMan.setLanguage(new SpeakEnglish());
    }
}

個人淺見,如有不足,歡迎批評指正:)

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