发表设计模式

设计模式（一）会飞的鸭子（策略模式）

设计原则:

多用组合（composition），少用继承。

鸭子类

首先我们有一个鸭子类

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public abstract class duck{
    quack();
    swim();
    display();
}

然后具体是哪种鸭子，只要去继承这个鸭子类就好了。

比如 MallardDuck 重写 display() 方法，它就是绿头鸭。

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public class MallardDuck extends duck{
    @Overwrite
    display(){
        //... green
    }
}

现在，我们得让鸭子能飞

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public abstract class duck{
    quack();
    swim();
    display();
    fly(); // it fly
}

然后你会惊奇地发现，橡皮鸭（RubberDuck）居然飞起来了。这不科学！

可能的解决方案

  • 重写：可以重写橡皮鸭（RubberDuck）的 fly 方法，变成什么都不做。但是这样假若我们又添加了诱饵鸭（DecoyDuck），不会 fly 也不会 quack ， 我们又要去重写。显然也很麻烦。
  • 接口：可以把 fly 抽象成一个 flyable 接口，让会飞的鸭子去实现这接口。但是我们有 48 个 鸭子子类，都要去实现一遍吗？

显然，继承或重写不能解决问题，因为鸭子的行为在子类里不断地改变，并且让所有的子类都有这些行为是不切当的。 抽象出 flyable 接口 和 quackable 接口，让具备这些功能的鸭子子类去实现这些接口，要写很多重复代码，无法复用。

设计原则:

找出应用中可能需要变化的地方，把它们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起。

解决方案

既然 fly 和 quack 会随着鸭子的不同而改变，那么不妨把这两个行为抽出来，新建成 鸭子行为 类。然后在鸭子类中包含设定行为的方法。

关键点:

  • 新建鸭子行为类
  • 在鸭子类中添加设定行为的方法

这样一来，我们 new 一个 绿头鸭（MallardDuck）的时候，就能给它指定特定的 fly 行为 和 quack 行为。

设计原则:

针对接口编程，而不是针对实现编程。

具体实施

定义FlyBehavior接口，里面有一个 fly() 方法。FlyWithWings类实现了这个接口，表示用翅膀飞，FlyNoWay类也实现这个接口，表示不会飞，FlyWithRocket类也实现这个接口，表示用火箭发动机飞。

同理，定义QuackBehavior接口，然后有几个不同的实现类。比如Quack()表示呱呱叫，MuteQuack()表示不会叫。

现在，鸭子类是这样的

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public abstract class duck{
    QuackBehavior quackBehavior;
    FlyBehavior flyBehavior;

    public void performQuack(){
        quackBehavior.quack();
    }

    public void performFly(){
        flyBehavior.fly();
    }

    //设定鸭子的飞行行为
    public void setFlyBehavior(FlyBehavior fb){
        flyBehavior = fb;
    }

    //设定鸭子的叫声行为
    public void setQuackBehavior(QuackBehavior qb){
        quackBehavior = qb;
    }

    //... more
}

现在，橡皮鸭（RubberDuck）类看起来是这样的

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public class RubberDuck extends Duck {

    public RubberDuck(){
        //一开始，橡皮鸭并不会飞
        flyBehavior = new FlyNoWay();
        QuackBehavior = new Quack();
    }
}

测试类

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public static void main(String[] args){
    // 创建一个橡皮鸭实例，此时调用橡皮鸭的构造方法
    //也就是为橡皮鸭设定了不会飞，呱呱叫
    Duck rubber = new RubberDuck();

    // 飞一下看看（结果：不会飞）
    rubber.performFly();

    //设定新的飞行行为
    rubber.setFlyBehavior(new FlyWithRocket());

    // 再飞一下看看（结果：火箭动力飞）
    rubber.performFly();
}

至此，我们的鸭子就飞起来了。

所谓组合，就是鸭子类和鸭子行为类的组合。实例化一个鸭子的时候，给它组装上对应的行为。

以上，其实就是设计模式中的 策略模式（Strategy Pattern） 了。策略模式提供了多种实体类和行为类，使用者需要哪种实体和哪种行为，可以自己去组装。

参考：

  • 《Head First 设计模式》
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