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策略模式(Strategy Pattern)

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
传统方案解决鸭子问题
1) 传统的设计方法(类图)

 

2) 代码实现
创建一个 maven 项目 strategy
在项目路径下创建抽象父类 cn.baisee.strategy.Duck
public abstract class Duck {
/**
* 显示鸭子的信息
*/
public abstract void display();
/**
* 鸭子行为
*/
public void fly() {
System.out.println("鸭子会飞");
}
/**
* 鸭子行为
*/
public void quack() {
System.out.println("鸭子会叫");
}
}
创建野鸭子子类 cn.xs.strategy.WildDuck
public class WildDuck extends Duck {
/**
* 显示鸭子信息
*/
public void display() {
System.out.println(" 这是野鸭子 ");
}
}
创建北京鸭子类 cn.xs.strategy.PekingDuck
public class PekingDuck extends Duck {
/**
* 显示鸭子信息
*/
public void display() {
System.out.println(" 这是北京鸭 ");
}
/**
* 因为北京鸭不能飞翔,所以需要重写 fly
*/
@Override
public void fly() {
System.out.println("北京鸭不能飞翔");
}
}
创建玩具鸭子类 cn.xs.strategy.ToyDuck
public class ToyDuck extends Duck {
/**
* 显示鸭子信息
*/
public void display() {
System.out.println(" 这是玩具鸭 ");
}
/**
* 因为玩具鸭不能飞翔,所以需要重写 fly
*/
@Override
public void fly() {
System.out.println("玩具鸭不能飞翔");
}
/**
* 因为玩具鸭不能叫,所以需要重写 quack
*/
@Override
public void quack() {
System.out.println("玩具鸭不能叫");
}
}
分析传统方案:
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 => 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、所用组合/聚合,少用继承(客户通过组合方式使用策略)
策略模式解决鸭子问题:
分析:分别定义封装行为接口,实现算法族,超类里放行为接口对象,在子类里具体设定飞行对象。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
针对飞行这个行为,我们定义策略接口 cn.xs.strategy.FlyBehavior
public interface FlyBehavior {
/**
* 抽象的飞行方法
*/
void fly();
}
定义三种飞行行为实现飞行策略接口
第一个,飞行能力很好的行为 cn.xs.strategy.GoodFlyBehavior
public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior {
/**
* 实现飞行方法
*/
public void fly() {
System.out.println("飞翔技术高超");
}
}
第二个,飞行能力不好的行为 cn.xs.strategy.BadFlyBehavior
public class BadFlyBehavior implements FlyBehavior {
/**
* 实现飞行方法
*/
public void fly() {
System.out.println("飞翔能力一般");
}
}
第三个,没有飞行能力 cn.xs.strategy.NoFlyBehavior
public class NoFlyBehavior implements FlyBehavior {
/**
* 实现飞行方法
*/
public void fly() {
System.out.println("没有飞行能力");
}
}
将策略接口聚合进 Duck
public abstract class Duck {
/* 聚合飞翔行为策略接口 */
protected FlyBehavior flyBehavior;
/**
* 显示鸭子的信息
*/
public abstract void display();
/**
* 鸭子行为
*/
public void fly() {
if (flyBehavior != null) {
flyBehavior.fly();
}
}
/**
* 鸭子行为
*/
public void quack() {
System.out.println("鸭子会叫");
}
}
Duck 子类中将 FlyBeHavior 初始化
野鸭子:
/**
* 初始化飞行行为
*/
public WildDuck() {
flyBehavior = new GoodFlyBehavior();
}
北京鸭:
/**
* 初始化飞行行为
*/
public PekingDuck() {
flyBehavior = new NoFlyBehavior();
}
玩具鸭:
/**
* 初始化飞行行为
*/
public ToyDuck() {
flyBehavior = new NoFlyBehavior();
}
去掉所有子类中重写的 fly 方法
新建cn.xs.strategy.Client 测试类进行测试:
public class Client {
/**
* 测试方法
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println("======野鸭子======");
WildDuck wildDuck = new WildDuck();
wildDuck.fly();
System.out.println("======北京鸭======");
PekingDuck pekingDuck = new PekingDuck();
pekingDuck.fly();
System.out.println("======玩具鸭======");
ToyDuck toyDuck = new ToyDuck();
toyDuck.fly();
}
}
运行 main 方法:

 

 

策略模式在 jdk 中的使用:
1jdk Arrays Comparator 就使用了策略模式
2)代码演示:
Integer[] arr = {1,5,3,7,8};
Arrays.sort(arr, new Comparator<Integer>() {
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o1 - o2;
}
});
函数式接口 Comparator 就是一个策略接口,compare 就是一个排序的行为,
我们可以自己定义不同的 实现,来对数组进行各种排序,不同的排序规则就是不同的行为,就跟鸭子的飞行能力一样
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:多用组合/聚合 少用继承;用行为类组合,而不是行为的继承。更具弹性
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方法: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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