Head First設計模式——策略模式

1、繼承帶來的擴展和復用問題

繼承作為面向物件的三大要素(封裝、繼承、多型)之一為什么會帶來問題，問題如何解決然后形成一種設計模式，head frist設計模式書中以鴨子作為例子講解什么情況下繼承的方式會帶來問題，首先有各種各樣的鴨子，那么自然想到各種鴨子繼承自一個父類：父類為Duck，現有綠頭鴨GreenHeadDuck和紅頭鴨RedHeadDuck

public abstract Class Duck{　　public void quack(){}　　public void swin(){}　　public abstract void display();}publci class GreenHeadDuck:Duck{    public overrid void  display(){      //外觀綠頭         }}publci class ReadHeadDuck:Duck{    public overrid void  display(){      //外觀紅頭          }}

父類中所有鴨子都會呱呱叫(quack)和游泳(swin)，外觀卻不一樣所以display為抽象方法，讓繼承它的子類重寫，現在需要新增一種鴨子，但這個鴨子是一個玩具橡皮鴨，我們按照繼承的方式則橡皮鴨實作代碼如下

publci class RubberDuck:Duck{  　public override void qucak(){　　　　//覆寫成吱吱吱叫　　}    public override void  display(){      //外觀是橡皮鴨         }}

因為橡皮鴨是不會像其他鴨子那樣叫的，所以上面代碼我們需要重寫qucak覆寫橡皮鴨叫的方式可，現在有一個需求，需要讓鴨子飛起來，按照繼承的方式我們給父類Duck添加 fly方法即可讓所有鴨子飛起來，但是問題出現了，橡皮鴨是不會飛的，于是我們可以像覆寫qucak方法一樣在RubberDuck中覆寫fly方法，

public abstract class Duck{　　public void quack(){}　　public void swin(){}　　public abstract void display();    public void fly(){}}publci class RubberDuck:Duck{　　public override void qucak(){　　　　//覆寫成吱吱吱叫　　}    public override void  display(){      //外觀是橡皮鴨         }    public override void fly(){        //覆寫，什么都不做    }}

到這里我們已經發現了繼承帶來的問題：

1、代碼在多個子類中重復，

2、很難知道所有子類的行為，

3、運行的子類行為不容易改變，

4、改變會牽一發動全身，引起其他子類不想要的改變，

每當有新的子類出現，就要檢查是不是需要覆寫父類方法，比如再加一種木頭玩具的鴨子(DecoyDuck)，那么木頭鴨子不會叫也不會飛，我們是不是需要覆寫叫和飛的方法，

2、進一步的改進，利用介面

　　由于quack和fly有可能變化，所以我們將quack 和fly抽象成介面，能夠叫和飛行的鴨子才按需求繼承介面自己實作方法，

利用介面可以解決一部分問題(不在需要重寫不需要的方法)，但是卻會造成代碼無法復用，因為介面不具有實作，我們要在每種子類中寫fly和quack，比如要在紅頭綠頭中寫"呱呱叫"，要在橡皮鴨中寫"吱吱叫"，

3、進一步改進，策略模式

經過上面的分析可以引出設計模式的兩個原則

1、把會變化的部分封裝起來，讓其他部分不會受到影響，

2、針對介面編程，而不是針對實作，

通過第一個設計原則我們可以取出易于變化的部分：鴨子的飛行行為(fly)和呱呱叫的行為(quack)，通過第二個設計原則我們知道需要利用介面代表每個行為，比如FlyBehavior與QuackBehavior,而行為的每個實作都將實作其中的一個介面，這樣鴨子類就不會負責實作FlyBehavior與QuackBehavior，而是由行為類來專門實作，不會綁死在鴨子的子類中，

而"針對介面編程"的意思是"針對超型別編程"，可以明確地說明變數的宣告型別應該是超類，這意味著我們在Duck父類中宣告的行為變數為 FlyBehavior，QuackBehavior，"針對介面編程"的關鍵就在于面向物件三要素之一的"多型"，由于多型我們才能在呼叫超類的方法時執行的是實作類或子類的方法，所以我們改造之前寫的Duck類，洗掉Fly()和Quack()，加入FlyBehavior和QuackBehavior變數，并用另外兩個方法PerFormFly()和PerFormQuack()來執行兩個行為，

public abstract Class Duck{    protected FlyBehavior flyBehavior;    protected QuackBehavior quackBehavior; 　　public void swin(){}　　public abstract void display()；   public void PerFormFly(){      flyBehavior.fly();   }　　public void PerFormQuack(){      quackBehavior.quack();   }}

撰寫相關類并測驗：

  1     //封裝飛行行為  2     public interface FlyBehavior  3     {  4         public void fly();  5     }  6   7     public class FlyWithWings : FlyBehavior  8     {  9         public void fly() 10         { 11             Console.WriteLine("用翅膀飛"); 12         } 13     } 14     public class FlyNoWay : FlyBehavior 15     { 16         public void fly() 17         { 18             Console.WriteLine("不飛，什么也不做"); 19         } 20     } 21  22     //封裝叫聲行為 23     public interface QuackBehavior 24     { 25        public void quack(); 26     } 27  28     public class Quack : QuackBehavior 29     { 30         public void quack() 31         { 32             Console.WriteLine("呱呱叫"); 33         } 34     } 35     public class Squack : QuackBehavior 36     { 37         public void quack() 38         { 39             Console.WriteLine("吱吱叫"); 40         } 41     } 42     public class MuteQuack : QuackBehavior 43     { 44         public void quack() 45         { 46             Console.WriteLine("不會叫"); 47         } 48     } 49  50     /// <summary> 51     /// 鴨子超類 52     /// </summary> 53     public abstract class Duck { 54  55         protected FlyBehavior flyBehavior; 56         protected QuackBehavior quackBehavior; 57  58         public void swin() { } 59         public abstract void display(); 60         public void PerFormFly() 61         { 62             flyBehavior.fly(); 63         } 64         public void PerFormQuack() 65         { 66             quackBehavior.quack(); 67         } 68     } 69  70     /// <summary> 71     /// 綠頭鴨 72     /// </summary> 73     public class GreenHeadDuck : Duck 74     { 75         public GreenHeadDuck() { 76             flyBehavior = new FlyWithWings(); 77             quackBehavior = new Quack(); 78         } 79         public override void display() 80         { 81             Console.WriteLine("綠頭鴨,我的頭頂有一片草原(*^_^*)"); 82         } 83     } 84  85     /// <summary> 86     /// 橡皮鴨 87     /// </summary> 88     public class RubberDuck : Duck 89     { 90         public RubberDuck() 91         { 92             flyBehavior = new FlyNoWay(); 93             quackBehavior = new Squack(); 94         } 95         public override void display() 96         { 97             Console.WriteLine("橡皮鴨"); 98         } 99     }100 101         static void Main(string[] args)102         {103             //綠頭鴨104             Duck greenHeadDuck = new GreenHeadDuck();105             greenHeadDuck.display();106             greenHeadDuck.PerFormQuack();107             greenHeadDuck.PerFormFly();108             Console.WriteLine("--------------------------");109             //橡皮鴨110             Duck rubberDuck = new RubberDuck();111             rubberDuck.display();112             rubberDuck.PerFormQuack();113             rubberDuck.PerFormFly();114             Console.ReadKey();115         }

如上測驗我們在鴨子子類中通過構造方法實體化行為類，但建立了一堆動態的功能沒有用到，是否可以動態的設定行為而不是在建構式里面實體化，所以我們還可以加入兩個設定行為的方法 SetFlyBehavior和SetQuackBehavior，再次測驗動態設定行為，

    /// <summary>    /// 鴨子超類    /// </summary>    public abstract class Duck {        protected FlyBehavior flyBehavior;        protected QuackBehavior quackBehavior;        public void swin() { }        public abstract void display();        public void SetFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) {            this.flyBehavior = flyBehavior;        }        public void SetQuackBehavior(QuackBehavior quackBehavior) {            this.quackBehavior = quackBehavior;        }        public void PerFormFly()        {            flyBehavior.fly();        }        public void PerFormQuack()        {            quackBehavior.quack();        }    }

4、策略模式 類圖總結

策略模式：定義了演算法簇，分別封裝起來，讓它們之間可以互相替換，此模式讓演算法的變化獨立于使用演算法的客戶

 通過這張類圖可以便于理解和記憶設計模式，后續會把其他模式也分享出自己的學習和理解，

標籤：設計模式

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