设计模式 #5 （策略模式、代理模式）

简述： 一个类的行为或其算法可以在运行时更改。

还有这种好事？运行时可以更改？

需求：现在游戏中有数种鸟，要求实现鸟的叫，展示功能。

反例 #1：#

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public abstract class Bird { public abstract void display(); public void yell() { System.out.println("吱吱吱....."); } }

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public class RubberBird extends Bird{ @Override public void display() { System.out.println("这是橡皮鸟-----------"); } }

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public class RedHeadBird extends Bird{ @Override public void display() { System.out.println("这是 红头鸟。。。"); } }

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public class negtive_01 { /*===============客户端========================*/ public static void main(String[] args) { RedHeadBird redHeadBird = new RedHeadBird(); redHeadBird.display(); redHeadBird.yell(); System.out.println(" "); RubberBird rubberBird = new RubberBird(); rubberBird.display(); rubberBird.yell(); } }

好，现在产品笑嘻嘻地来改需求，咱们都是文明人，别拿刀出来。

变化：现在要求为游戏中的某些鸟添加飞的功能。

反例 #2：#

产品说了，“哥，咱首先明确，游戏里的某些鸟，比如橡皮鸟是飞不起来的。”

通过改写Bird抽象类增加一个抽象fly方法，在各实现类中实现该抽象方法（因为和以下方法雷同，所以就不在此赘述），或者：

编写一个Flyable接口，哪个鸟能飞，就让他实现这个接口即可。

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public interface Flyable { void fly(); }

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public class RedHeadBird extends Bird implements Flyable{ @Override public void display() { System.out.println("这是 红头鸟。。。"); } @Override public void fly() { System.out.println("飞飞飞============"); } }

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public class negtive_02 { /*===============客户端========================*/ public static void main(String[] args) { RedHeadBird redHeadBird = new RedHeadBird(); redHeadBird.display(); redHeadBird.yell(); redHeadBird.fly(); } }

这种设计确实实现了需求，但是，这会导致代码的重复，比如：不同的鸟有不同的飞行高度，但是相当部分的鸟又具有相同的高度。这就带来代码重用的问题。

变化：游戏中的鸟可以变化形态，改变飞的方式。这就要求在运行时可以改变Bird类中飞的行为。

正例 #1：#

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public interface FlyBehavior { void fly(); }

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public class FlyByKick implements FlyBehavior{ @Override public void fly() { System.out.println("被踢飞了！！！！！！"); } }

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public class FlyByWings implements FlyBehavior{ @Override public void fly() { System.out.println("用翅膀飞~~~~~~~~~~~"); } }

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public abstract class Bird { protected FlyBehavior flyBehavior; public FlyBehavior getFlyBehavior() { return flyBehavior; } public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) { this.flyBehavior = flyBehavior; } public abstract void display(); public void yell() { System.out.println("吱吱吱....."); } }

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public class RedHeadBird extends Bird { public RedHeadBird() { this.flyBehavior = new FlyByWings(); } @Override public void display() { System.out.println("这是 红头鸟。。。"); } public void doFly(){ this.flyBehavior.fly(); } }

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public class postive { /*===============客户端========================*/ public static void main(String[] args) { RedHeadBird redHeadBird = new RedHeadBird(); redHeadBird.display(); redHeadBird.yell(); redHeadBird.doFly(); System.out.println(" "); System.out.println("靠近人群中......."); redHeadBird.setFlyBehavior(new FlyByKick()); redHeadBird.doFly(); } }

此时，才是真正的策略模式。通过关联另一个接口FlyBehavior，封装飞的行为，同时保证了代码的重用性，接口还可以对扩展保持开放。

UML类图如下：

总结：

• 当你想让某个类中的某一行为能在运行中可以变化，就将这一行为拿出来进行封装，类再通过关联的方式获取到这一行为即可。
• 需要在运行时改变类的行为时，可以使用策略模式进行设计。

代理模式#

简述：代理模式(Proxy)，为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

需求：现在需要实现加减乘除功能。

反例 #1：#

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interface Calculator{ int add(int a ,int b); int sub(int a ,int b); int mul(int a ,int b); int div(int a ,int b); } class MyCalculator implements Calculator{ @Override public int add(int a, int b) { return a + b; } @Override public int sub(int a, int b) { return a - b; } @Override public int mul(int a, int b) { return a * b; } @Override public int div(int a, int b) { return a / b; } }

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/*===================客户端=============*/ public class negtive { public static void main(String[] args) { Calculator c = new MyCalculator(); System.out.println(c.add(2, 3)); System.out.println(c.sub(10, 3)); System.out.println(c.mul(8, 3)); System.out.println(c.div(99, 3)); } }

这不是信手拈来的事情？

有请程序猿的好同事--产品经理出场提出需求变化：“这样太简单了，我想要加入一些输出提示。”

我心想，你再改需求，我就给你头一顿输出。

动态代理#

这时候，不能改动源代码，否则违反开闭原则，这时候先明确---动态代理的API。

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public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)

• 第1个参数:ClassLoader(动态代理的对象的类加载器)
  我们都知道，要实例化一个对象，是需要调用类的构造器的，在程序运行期间第一次调用构造器时，就会引起类的加载，加载类的时候，就是jvm拿着ClassLoader去加载类的字节码的，只有字节码被加载到了内存中，才能进一步去实例化出类的对象。简单来说，就是只要涉及实例化类的对象，就一定要加载类的字节码，而加载字节码就必须使用类加载器!下面我们使用的是动态代理的api来创建一个类的对象，这是一种不常用的实例化类对象的方式，尽管不常用，但毕竟涉及实例化类的对象，那就一定也需要加载类的字节码，也就一定需要类加载器，所以我们手动把类加载器传入!
• 第2个参数:Class[]（需要调用其方法的接口）
  我们已经知道，下面的代码，是用来实例化一个对象的，实例化对象，就一定是实例化某一个类的对象，问题是，到底是哪个类呢?类在哪里?字节码又在哪里?这个类，其实并不在硬盘上，而是在内存中!是由动态代理在内存中"f动态生成的！要知道，这个在内存中直接生成的字节码，会去自动实现下面方法中的第2个参数中，所指定的接口！所以，利用动态代理生成的代理对象，就能转成Calculator接口类型!那么这个代理对象就拥有add、 sub、 mul 、div方法!
• 第3个参数:InvocationHandler（调用方法时的处理程序）
  我们已经知道，下面的代理对象porxy所属的类，实现了Calculator接口，所以，这个代理对象就拥有add、 sub、 mul 、div方法！我们就可以通过代理对象调用add、 sub、 mul 、div方法！注意，每次对代理对象任何方法的调用，都不会进入真正的实现方法中。而是统统进入第3个参数的invoke方法中！

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@Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { return null; }

• Object proxy：代理对象
• Method：代理对象调用的方法
• Object[] args:调用方法的参数

正例 #1：#

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public class MyHandler implements InvocationHandler { private Calculator calculator ; public MyHandler(Calculator c){ this.calculator = c; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("调用"+method.getName()+", 参数是"+ Arrays.toString(args)); int res = (int) method.invoke(calculator, args); System.out.println("结果是 "+res); return res; } }

先把InvocationHandler的实现类设计好。在实现类的内部关联Calculator，用于调用Calculator的方法。

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public class postive { public static void main(String[] args) { Calculator c = new MyCalculator(); ClassLoader loader = postive.class.getClassLoader(); Calculator proxy = (Calculator)Proxy.newProxyInstance(loader, new Class[]{Calculator.class}, new MyHandler(c)); proxy.add(22,33); proxy.sub(55,22); proxy.div(10,2); proxy.mul(50,5); } }

总结：代理模式是代理对象通过在其内部关联被代理对象，对被代理对象的方法实施扩展。