设计模式之策略模式

目录

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• 定义
• 设计原则
• 示例
  • 第一次设计(使用OO)
  • 第二次设计(使用接口)
  • 第一次改进(封装变化)
  • 第二次改进(针对接口编程)
• 做法：
• 实现鸭子的行为
  • 动态设定行为
• 总结

 

正文

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定义

策略模式定义了算法族，分别封装起来，让它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。

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设计原则

• 1.找出应用中可能需要变化之处，把它们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起。
• 2.针对接口编程，而不是针对实现编程。
• 3.多用组合，少用继承：下面的例子中，将两个类结合起来，就是组合，将适当的行为对象组合起来使用。使用组合建立系统具有很大的弹性。

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示例

现在有一些鸭子，它们有木头鸭、橡胶鸭、真鸭等，我们需要设计一段代码来表示它们。

第一次设计(使用OO)

在父类中加上fiy()就会导致所有的子类都具有此方法，但有的子类并不需要此方法。

缺点：需要覆盖不同实现的代码

第二次设计(使用接口)

所有的子类方法都从不同的接口实现，但会导致需要实现许多重复的代码。

缺点：代码无法复用

这里最好可以建立一种软件的方法，好让我们可以用一种对既有的代码影响最小的方式来修改软件。

第一次改进(封装变化)

根据设计原则一：

第二次改进(针对接口编程)

根据第二原则：

这里使用接口表示每个行为，而实际的现象不会被绑定在子类中，这样做可以让飞行动作被其他对象复用，因为这些行为已经与鸭子类无关了。

针对接口编程，关键在于多态。程序可以针对父类编程，在执行时会根据实际状况执行真正的行为，不会被绑死在父类的行为上。

针对父类编程：变量的声明类型应该时父类，通常可以是一个抽象类或者是一个接口，如此，只要实现此父类的类所产生的对象，都可以指定给这个变量，这也就意味着，声明类时不用理会以后执行时的真正对象类型！

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做法：

针对实现编程：

声明变量为dog类型，针对具体实现编码

Dog d=new Dog();
d.bark();

针对接口/父类编程：

我们知道对象是dog，但是利用Animal 进行多态调用

Animal animal=new Dog();
animal.makeSound()

运行时才指定具体实现对象：

我们不知道它的子类型，我们只需要知道它能正确的进行makeSound就可以了

a=getAnimal();
a.makeSound();

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实现鸭子的行为

实现父类Duck：

public abstract class Duck
{
public QuackBehavior quackbehavior;//引用实现QuackBehavior的接口对象
public FlyBehavior flyBehavior;
public Duck()
{
}
public abstract void display();
public void PerformFly()
{
flyBehavior.Fly();//委托给行为类
}
public void PerformQuack()
{
quackbehavior.Quack();//委托给quackbehavior对象实现Quack
}
public void swim()
{
Console.WriteLine("All ducks float,even decoys!");
}
}

飞行行为接口：

public interface FlyBehavior//所有飞行类都必须实现接口
{
void Fly();
}

不能飞行行为对飞行接口实现：

public class FlyNoWay : FlyBehavior
{
public void Fly()//飞行实现，给不能飞的使用
{
Console.WriteLine("I can‘t fly");
}
}

能飞行行为对飞行接口实现：

public class FlyWithWings : FlyBehavior
{
public void Fly()//飞行实现，给可以飞的使用
{
Console.WriteLine("I’m flying!!");
}
}

叫声行为接口：

public interface QuackBehavior
{
void Quack();
}

三种叫声行为的接口实现：

public class Quack : QuackBehavior
{
void QuackBehavior.Quack()
{
Console.WriteLine("Quack");
}
}

public class MuteQuack : QuackBehavior
{
void QuackBehavior.Quack()
{
Console.WriteLine("MuteQuack");
}
}

public class Squeak : QuackBehavior
{
void QuackBehavior.Quack()
{
Console.WriteLine("Squeak");
}
}

MallardDuck对象类实现：

class MallardDuck:Duck
{
public MallardDuck()
{
quackbehavior = new Quack();//当PerformQuack()被调用时，职责被委托给了Quack()
flyBehavior = new FlyWithWings();//FlyWithWings作为FlyBehavior类型
}

public override void display()
{
Console.WriteLine("I'm a real Mallard duck!");
}
}

RubberDuck对象类实现：

public class RubberDuck : Duck
{
public RubberDuck()
{
quackbehavior = new MuteQuack();
flyBehavior = new FlyNoWay();
}

public override void display()
{
Console.WriteLine("I'm a real Rubber duck!");
}
}

测试：

static void Main(string[] args)
{
Duck mallard = new MallardDuck();
mallard.PerformQuack();
mallard.PerformFly();

Duck rubberDuck=new RubberDuck();
rubberDuck.PerformQuack();
rubberDuck.PerformFly();
Console.ReadKey();
}

动态设定行为

在Duck类中加入两个新方法：

public void setFlyBehavior(FlyBehavior fb)
{
flyBehavior = fb;
}

public void SetQuackBehavior(QuackBehavior qb)
{
quackbehavior = qb;
}

新鸭子类型ModelDuck：

class MallardDuck:Duck
{
public MallardDuck()
{
quackbehavior = new Quack();//当PerformQuack()被调用时，职责被委托给了Quack()
flyBehavior = new FlyWithWings();//FlyWithWings作为FlyBehavior类型
}

public override void display()
{
Console.WriteLine("I'm a real Mallard duck!");
}
}

建立一个新的飞行行为FlyBehavior：

public class FlyRocketPowered : FlyBehavior
{
public void Fly()
{
Console.WriteLine("I'm flying with a rocket!");
}
}

测试：

static void Main(string[] args)
{
MoveSetBehavior.Duck modelDuck = new ModelDuck();
modelDuck.PerformFly();
modelDuck.setFlyBehavior(new FlyRocketPowered());
modelDuck.PerformFly();


Console.ReadKey();
}

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总结

现在我们在回到文章最开始来看看策略模式的定义：策略模式定义了算法族，分别封装起来，让它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。所以我们可以把鸭子的每组行为当作是一个算法族，而里面每个具体的行为则是算法。