Head First Design Parttern学习笔记(to be continued)

一、策略模式(Strategy Pattern)

设计一个父类Duck，定义并实现了fly()和quack()方法，定义abstract方法Display。子类MallardDuck和RedheadDuck继承Duck，并实现各自的Display方法。如下图：

图1

1 继承的缺点

step 1：增加子类RubberDuck（橡皮鸭），继承Duck。如下图：

图2

于是问题1出现了：橡皮鸭会fly(),会quack()（嘎嘎叫）。---------------------------

继承缺点1：父类的非abstract方法，会作用于所有子类。实现代码重用性的同时，造成了极大的不灵活，甚至错误。

step 2：在RubberDuck中，覆盖fly()和quack(),使之不会飞，叫声为squeak（吱吱叫）。如下图：

图3

出现问题2：我想增加DecoyDuck(),诱饵鸭，诱饵鸭是木头假鸭，不会飞也不会叫。于是又得覆盖fly方法，内容完全与RubberDuck的fly方法一样，代码重复；再覆盖quack，不叫。如果我想在增加动力鸭呢，不会叫但会飞。。。。。。可怕的代码重复。

继承缺点2：如对父类的方法覆盖来实现个性化，造成代码在各子类中重复。

继承缺点3：无尽的覆盖，导致代码一致性差，很难知道所有鸭子的全部行为。

step 3：我想增加一头贪吃鸭，平时不叫，想吃东西时叫。出现问题3：oh，如何动态改变鸭子的行为？

继承缺点4：在运行时很难改变行为。

2 利用接口如何？

把fly和quack从Duck父类中剥离出来，分别放进flyable和quackable接口。这样一来，只有会飞的鸭子来实现flyable接口，会叫的鸭子来实现quackable接口。如下图：

图4

这真是一个笨主意，重复的代码更多。因为每个会飞或会叫的鸭子子类，都得去实现一遍flyable或quackable方法。

3 解决之道

设计原则一：找出应用中可能需要变化之处，把他们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起。

fly和quack行为，会随鸭子的不同而改变。所以我们将把他们从Duck类中取出来，建立一组新类来代表每个行为。

设计原则二：针对接口编程，而不是针对实现编程。

我们利用接口代表每个行为，比方说，FlyBehavior与QuackBehavior，而行为的每个实现都将实现其中的一个接口。鸭子类不负责实现flyable和quackable接口，而是由我们制造一组其他类专门来实现FlyBehavior和QuackBehavior，这就称为“行为”类。这样，我们就把鸭子和行为分离开来，而以前的做法是：行为来自与父类的具体实现，或是子类的覆盖实现。这两种做法都是依赖于“实现”，我们想描述的的鸭子，被实现绑得死死的。

实质上，针对接口编程即是舍弃继承，使用组合。即是把各个行为的具体实现（行为为可变部分）组合成一种特性，赋给对应的Duck。如把FlyBehavior的不会飞的实现，和QuackBehavior的squeak（吱吱叫）实现，组合起来，和Duck父类和在一起，表示橡皮鸭。

于是，我们整合鸭子的行为如下：

Duck

FlyBehavior flyBehavior QuackBehavior quackBehavoior

performQuack() performFly() swim() display()

public class Duck{

QuackBehavior quackBehavior;

//还有更多

public void performQuack(){

          quackBehavior.quack();

}

}

public class MallardDuck extends Duck{

    public MallardDuck(){

    quackBehavior = new quack();

    flayBehavior = new FlyWithWings();

}

public void display(){

    System.out.println(“I’m a real Mallard duck”);

}

}

4 动态设定鸭子行为,增加2个方法：

Duck

FlyBehavior flyBehavior QuackBehavior quackBehavoior

performQuack() performFly() swim() display() setFlyBehavior() setQuackBehavior()

public void setFlyBehavior(FlyBehavoir fb){

    flyBehavior = fb;

}

setQuackBehavior()类似。

5 封装行为的大局观：

我们把可变的一组行为，如Quack，叫做一族算法，加以封装。鸭子可以不关注算法的具体实现，只是委托算法去做某种行为即可。如委托Quack算法去吱吱叫。

鸭子的不变部分通过继承超类得到，鸭子的可变部分，通过组合所需要的行为对象得到。这里用到了以下原则：

设计原则3：多用组合，少用继承

策略模式定义了算法族，分别封装起来，让他们之间可以相互替换，此算法让算法的变化，独立于使用算法的客户。

综上，该示例设计如下图：

图5

http://wickedlysmart.com/headfirstdesignpatterns/code.html (souce code download address)

6 C语言的策略模式---鸭子的C实现

 

 

二、观察者模式(Observer Pattern)

观察者模式：定义了对象之间的一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，其他所有依赖者都会收到通知并自动更新。

出版者(Subject)+订阅者(Observer)=观察者模式。

定义观察者模式：类图

图6

Subject是被依赖方，Observer是依赖方；Subject拥有数据并提供访问数据的方法，Observer使用Subject提供的方法访问数据，获取和使用这些数据。Subject负责数据的更新，并通知Observer，Observer接收到数据有更新的通知后，自己决定是否要去获取新数据，并进行相应动作。

松耦合的威力：当两个对象之间的松耦合，他们依然可以交互，但是不太清楚彼此间的细节。观察者提供了一种对象设计，让主题和观察者之间松耦合。

改变主题或观察者之间的任何一方，并不会影响另一方。因为两者是松耦合的，所以只要他们之间的接口仍被遵守，我们就可以自由改变他们。

设计原则4：为了交互对象之间的松耦合设计而努力。

松耦合的设计之所以能让我们建立有弹性的OO系统，能够应对变化，是因为对象之间的互相依赖性降到了最低。