设计模式-策略模式

各行各业都有术语,如 天王盖地虎,宝塔镇河妖,懂行的人,才能理解其中意义。

设计模式 可谓是我们程序员的术语了,当别人问你程序怎么写的时候,这个时候,你对他说出一大串“术语”(策略模式、代理模式、工厂模式...),不懂设计模式的人听得云里雾里,心想此人在装逼;而懂设计模式的人,心里就会想此人逼格好高...

设计模式带给我们的好处
1.更容易看懂开源库的代码,开源库中代码会大量的使用设计模式,如果我们懂设计模式,我们就会抓住重点,跳过模版的代码,关注核心代码
2.减少沟通成本 前提是双方都有准确的设计模式的理解
3.软件程序更加灵活可变
4.升职加薪,迎娶白富美,走向人生巅峰...

设计模式本来就是解决实际问题,是经过时间推敲,经过前人的打磨而产出的设计模版,所以我们要学习这种术语,就要先知道每一种设计模式到底是解决什么问题的。

我们来看一下 策略模式 可以解决什么问题

先来了解这样一个场景:
我们做了一个游戏,准备上线,内包含了支付功能,1.0版本只支持微信支付。我们定义一个Player接口,有这个购买的动作。

public interface Player {
    void buy(String product);
    void play();
}

public class WeiXinPlayer implements Player {
    private static final String TAG = "WeiXinPlayer";
    @Override
    public void buy(String product) {
        Log.d(TAG, "WeiXin pay:"+product);
    }

    @Override
    public void play() {
      
    }
}

这个时候,产品说只有一种支付方式太单一了,支付宝支付也要支持。那就再实现一个AliPlayer

public class AliPlayer implements Player {
    private static final String TAG = "AliPlayer";
    @Override
    public void buy(String product) {
        Log.d(TAG, "AliPay:"+product);
    }

    @Override
    public void play() {

    }
}

我们将1.1版本发布后,产品又提需求了,我们要支持银联支付、话费支付等支付方式。
没关系!同样实现Player接口,再多写BankPlayer 和 SmsPlayer就好啦!


UML类图

如上类图,产我们生了4个实体类关联了父类Player,也就是说如果play方法要改动的话,比如玩家从使用拳头打怪变为使用木棍打怪,那么所有的实现这个Player接口的类都要改动,而我们当初仅仅是为了增加支付的方式(实现buy的方法)!

软件的开发过程中,一定会有很多的需求和变化,让我们的程序经受或大或小的改变,如何让我们的程序在变化中,快速的开发并且保持稳定?这个就是设计模式大展身手的地方啦,所以说学习设计模式非常重要!

重新审视一下我们的设计,我们变化的是buy方法,但是由于支付方式的改变,我们不得不实现play方法,我们违反了设计原则之一:开闭原则

开闭原则:对扩展开放,对修改关闭

我们应该对支付方式的增加扩展,而对其他的修改关闭,这样才能减少测试,增加我们的程序的稳定。找出变化的地方 封装变化

变化的地方就是我们的支付方式的改变,也就是我们Player中的buy方法,我们将其提取封装。定义一个Pay的接口

public interface Pay {
    void pay(String product);
}

让我们的支付的都实现这个接口,如WeiXinPay

public class WeiXinPay implements Pay{
    private static final String TAG = "WeiXinPay";
    @Override
    public void pay(String product){
        Log.d(TAG, "WeiXin pay:"+ product);
    }
}

这样,我们所有支付类型都实现了Pay接口,接下里看下我们对Player接口实现的修改,我们用一个CommonPlayer来作为Player的接口实现,用Pay类型参数接收一个支付实现类,然后在buy方法中,使用的是我们支付具体的实现类的pay方法。

public class CommonPlayer implements Player {
    
    Pay mPay;
    
    public CommonPlayer(Pay pay){
        this.mPay = pay
    }
    
    @Override
    public void buy(String product) {
        mPay.pay(product);
    }

    @Override
    public void play() {

    }
}

我们使用的时候,将对应的支付方式,传递给CommonPlayer

 WeiXinPay weixinPay = new WeiXinPay();
 // AliPay aliPay = new AliPay();
 CommonPlayer player = new CommonPlayer(weixinPay);

注意:我们是使用组合的方式而非继承的方式,思考一下这样做有什么好处?

如果我们使用继承(实现),由之前的例子可以看到,我们要生成很多的Player实现类,每一个类都有自己的buy方法,并且这个方法是不会变化的,在需求变化到此类的其他接口方法时,我们就需要修改所有实现类,很容易就出现了牵一发而动全身的情况,就会让我们的软件开发举步维艰。我们使用组合的方式就可以避免这样的窘境,组合的好处是,我们可以封装变化,在此例子中我们可以封装支付方式,只需要重新生成实现Pay接口,而不是生成Player实现类,在使用的过程中,并且可以动态的使用支付方式,并且能保证其他代码的稳定。这也是遵循了另一个 设计原则:多用组合,少用继承

我们来看一下我们的类图:


UML类图

不用怀疑,上面就是我们使用 策略模式 来改善我们的代码,来看一下策略模式的定义:

策略模式:定义算法族,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

Pay接口以及实现的WeiXinPay、AliPay、BankPay、SmsPay,这些就是我们所定义的算法族,我们一一封装起来,独立于使用它们的客户(即CommonPlayer)

我们再来加深一下印象。我们产品又双叒叕提需求了,因为用户购买了我们道具装备,普通用户只能用拳头打怪,而充值用户就厉害了,98K,M16,AK啥的装备只要你有钱都可以买,那么在play方法中,不一样的装备是不同的。看到这个需求,根据我们学习的策略模式,现在的你是不是胸有成竹了?


UML类图

最后总结一下我们学习策略模式学习到的东西

设计原则:
1.针对接口编程
2.开闭原则
3.封装变化
4.多用组合,少用继承

策略模式:定义算法族,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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