设计模式学习篇（1）

1.策略模式

先说一下策略模式的定义：策略模式定义了算法族，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。

Head First设计模式中是这么介绍策略模式的，假设你现在想要设计一个模拟Duck的游戏，很显然你需要设计一个SuperDuck超类，然后不同种类的Duck都继承这个SuperDuck,每种鸭子都会叫，会游泳，所以这部分在SuperDuck实现，每种鸭子的外观不同，所以display()是抽象的，需要子类具体实现。



后来产品经理对游戏提出了一个新的要求，就是要让鸭子加上fly的功能，于是开发人员就在Duck超类中加上了fly()方法，现在问题来了，有的鸭子（比如橡皮鸭）是不会飞的，但是继承了超类Duck后强行给它加上了飞的功能，为了让橡皮鸭不会飞，只能用空方法把fly覆盖掉，同时又发现一个同样的问题，有的鸭子是不会叫的，只能用同样的方法覆盖掉。这样每次修改fly或者叫的功能，都需要找到具体的Duck类，然后依次修改，这样逻辑很混乱。

为了是设计的思路更清晰，我们把代码中变化的和不变的区分出来，swim是是不变的，写在Duck超类中，而fly()和quack()是变化的，把它们单独拿出来。并分别设计两个超级接口



其中每一个接口就表示一族算法，这样就可以在Duck超类中设置FlyBehavior和QuackBehavior两个属性，来控制鸭子的飞和叫的行为。

而且鸭子的飞和叫可以动态的控制，这就是策略模式。

*在程序开发中要多针对接口编程而不是针对实现编程

2.观察者模式

ok，每天一个设计模式，呃，不对，昨天好像没有看，以后要每天看一个设计模式，fighting！

先看一下观察者模式的标准定义：观察者模式定义了对象之间一对多的依赖，这样一来，当一个对象状态改变的时候，它的所有依赖都会收到通知并自动更新。

也可以通过订阅报纸的例子来理解观察者模式：



在这里报社可以看作1，订阅者可以看作多。

还是从需求开始说，假设现在要求你编写一个模拟气象观测站的程序，这个观测站有一个WeatherData对象，它负责追踪气象变化，现在产品经理需要有一个应用，这个应用要有3个布告板，分别显示目前的天气状况，气象统计和简单的预报，它们的数据来自WeatherData对象，并且当WeatherData对象的状态改变的时候，3个布告板要实时更新。

下图可以清晰的看到我们需要做哪些任务：





在这个程序中，3个布告板对WeatherData就形成多对1的依赖关系，可以使用观察者模式。下面是用观察者模式进行的类图设计：



被观察者要实现Subject接口，而观察者要实现observer接口和Displayment接口，后者只是因为布告板都有display方法。

接口

public interface Subject {
public void registerObserver(Observer o);
public void removeObserver(Observer o);
public void notifyObserver();
}
public interface Observer {
public void update(float temp,float humi,float press);
}
public interface Displayment {
public void display();
}

WeatherData类

public class WeatherData implements Subject{
private ArrayList<Observer> observers;
private float temp,humi,press;

public WeatherData() {
observers = new ArrayList<Observer>();
}
@Override
public void registerObserver(Observer o) {
observers.add(o);

}

@Override
public void removeObserver(Observer o) {
int i = observers.indexOf(o);
if(i>0)
observers.remove(i);

}

@Override
public void notifyObserver() {
for(int i=0;i<observers.size();i++){
observers.get(i).update(temp, humi, press);
}

}
public void measurementChanged(){
notifyObserver();
}
public void setMeasurements(float temp,float humi,float press){
this.temp = temp;
this.humi = humi;
this.press = press;
measurementChanged();
}
}

布告板类

class CurrentCoditionDisplay implements Observer,Displayment{
private Subject weatherData;
private float temp,humi,press;
public CurrentCoditionDisplay(Subject weatherData) {
this.weatherData = weatherData;
weatherData.registerObserver(this);
}
@Override
public void display() {
System.out.println("CurrentCoditionDisplay!!!!!");
System.out.println(toString());
}

@Override
public void update(float temp, float humi, float press) {
this.temp = temp;
this.humi = humi;
this.press = press;
display();
}

@Override
public String toString() {
return "CurrentCoditionDisplay [temp=" + temp + ", humi=" + humi + ", press=" + press + "]";
}
}
class StatisticDisplay implements Observer,Displayment{
private Subject weatherData;
private float temp,humi,press;
public StatisticDisplay(Subject weatherData) {
this.weatherData = weatherData;
weatherData.registerObserver(this);
}
@Override
public void display() {
System.out.println("StatisticDisplay!!!!!");
System.out.println(toString());
}

@Override
public void update(float temp, float humi, float press) {
this.temp = temp;
this.humi = humi;
this.press = press;
display();
}
@Override
public String toString() {
return "StatisticDisplay [temp=" + temp + ", humi=" + humi + ", press=" + press + "]";
}
}
class ForecastDisplay implements Observer,Displayment{
private Subject weatherData;
private float temp,humi,press;
public ForecastDisplay(Subject weatherData) {
this.weatherData = weatherData;
weatherData.registerObserver(this);
}
@Override
public void display() {
System.out.println("ForecastDisplay!!!!!");
System.out.println(toString());
}
@Override
public void update(float temp, float humi, float press) {
this.temp = temp;
this.humi = humi;
this.press = press;
display();

}
@Override
public String toString() {
return "ForecastDisplay [temp=" + temp + ", humi=" + humi + ", press=" + press + "]";
}
}

上面我们是自己设计的主题和观察者接口，在java中这部分已经实现。



*注意java中Obserable是一个类而不是接口。