浅入浅出设计模式

 

简介                                                          　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

GoF（“四人帮”Gang of Four，指Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson & John Vlissides四人）的《设计模式》（1995年出版）是第一次将设计模式提升到理论高度，并将之规范化。本书提出了23种基本设计模式，自此，在可复用面向对象软件的发展过程中，新的大量的设计模式不断出现。

 

1.从前有一群鸭子                                         　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

在遥远的丹麦生活着一群快乐的鸭子，它们会唱歌（quack），跳舞（swim）还会表现自己（display）。我们来把这群鸭子设计成一个类。UML图如下所示

就像我们看到的，每只鸭子都会同样的行为。

 

2.有鸭自远方来                                           　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

后来的一天，从非洲来了一群“南非鸭”，它们和丹麦鸭一样会唱歌跳舞，不过表现自己就和丹麦鸭的表现不同了。

那这里我们就来用抽象类的方式来解决这个问题，如下图所示（抽象用斜体表示）

这样，我们通过一个抽象类Duck来实现quack和swim方法的复用，而不同的地方display由继承的子类分别实现。

要点1:找出应用中可能变化之处，把它们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混合在一起。

 

3.每只鸭子上辈子都是折翼的天使                    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

那是一个电闪雷鸣的日子，鸭老大给小鸭们讲了它们祖先天鹅翱翔于蓝天的故事。原来，它们上辈子都是折翼的天使……

于是，这群鸭子展开翅膀~~  灰了起来 - -||

到了这里，鸭子们需要一个飞（fly）的方法，既然大家都会飞，就加到父类Duck里吧。

 

但是，有的鸭子（玩具鸭，姑且算鸭子吧）不会飞啊~~  那该怎么办呢？我们的设计是不是出现了错误？

嗯~ 我们先覆盖父类中的方法来实现我们的需求吧。

OK，我们实现了需求

要点2：为了"复用"(reuse)目的而使用继承,貌似不是很好

 

仔细思考：

1、我们是不是把这个问题解决了？

2、如果又来了个A鸭子（不会叫，不会有用，不会飞）；或者是B鸭（会汪汪叫，会游泳，不会飞）等等，我们该怎么办？

3、利用继承来提供Duck的行为，这会导致下列哪些缺点？
 a.代码在多个子类中重复
 b.运行时的行为不容易改变
 c.我们不能让鸭子跳舞
 d.很难知道所有鸭子的全部行为
 e.鸭子不恩那个同时又飞又叫
 f.会造成其他鸭子不想要的改变

 

4.你是否想到了"接口"                                  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

看起来不错的样子~

如果子鸭子类特别多，问题就出来了，那岂不是每种鸭子都各自实现？无法实现代码复用的目的？

1、现在我们知道使用继承并不能很好的解决问题，因为鸭子的行为在子类里不断的改变，并且让所有的子类都有这些行为是不恰当的。

2、Flyable和Quackable接口一开始似乎不错，解决了问题（只有会飞的鸭子才继承Flyable），但是接口不具有实现代码，所以继承接口无法达到代码的复用。

要点3：多用组合，少用继承

 

5.重新设计鸭子                                    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

Ⅰ.分开变化和不会变化的部分

（本图截取自深入浅出设计模式）

 

Ⅱ.针对接口编程 （题外话）

我们利用接口代表每个行为，比方说IFlyBehavior和IQuackBehaviour，而行为的每个实现都将实现其中的一个接口。

这种方法和以往不同的地方在于，以前的做法是：行为来自Duck父类的具体实现，或者是继承某个接口并由某个接口来自行实现而来。这两种做法都是依赖于“实现”， 我们被实现绑住，没办 法更改行为（除非写更 多的代码）

举例说明:

"针对实现编程"
Dog d=new Dog();
d.bark();

"针对接口/超类型编程"
Animal animal=new Dog();
animal.bark();

更好的是,子类实例化的动作不再需要在代码中硬编码,例如
new Dog();而是"在运行时才指定具体实现的对象"
a=getAnimal();
a.makeSound();

 

Ⅲ.实现鸭子的行为

 

Ⅳ. 整合鸭子的行为

注意，上图中的Duck的两个成员是接口类型，即我们上面提到的IFlyBehavior 和IQuackBehavior 接口类型

 

      

别忘记,因为yellowduck继承了duck的,所以具有flyBehavior和quackBehavior实例变量

 

Ⅴ. 测试代码

④输入并编译测试类

 

public class MiniDuck()
{
	public static void main(string[] args)
	{
		Duck mini=new YellowDuck();
		mini.performFly();
		mini.performQuack();
	}
}


⑤运行代码

 

6.总结　　　　                                　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

上图是整个重新设计后的类图

我们这里描述事情的方式也少有改变。不再把鸭子的行为说成是“一组行为”。我们开始把行为想成是“一组算法”。

而上图就是GoF的设计模式中的策略模式

策略模式：定义了算法族，分别封装起来，让它们之间可以相互替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户