开发一款游戏,里面有各种鸭子,这些鸭子有共同点:会游泳、会叫;
1.设计超类Duck,里面有swim()方法和quack()方法,所有鸭子继承此超类,那么继承的对象便都有了游泳和叫的技能;
- public abstract class Duck {
- /*所有的鸭子都会游泳*/
- public void swim() {
- System.out.println("I can swim");
- }
- /*所有的鸭子都会叫*/
- public void quack() {
- System.out.println("I can quack");
- }
- /*其它行为*/
- public abstract void display();
- }
2.需求变更:增加三种叫的方法,不同的鸭子叫声不同,有“吱吱叫”、“呱呱叫”,还有不会叫;那么可以覆写每个子类quack()方法,使鸭子叫声不同。
3.需求变更:鸭子得会飞;那么可以为超类Duck增加fly()方法,所有继承的子类便有了飞的技能;
4.需求变更:有些鸭子不会飞;那么覆写每个鸭子的fly()方法,使不会飞的鸭子不能飞;
这里已经存在一些问题:每当有新的鸭子出现,都需要检查fly()方法和quack()方法,确认是否需要覆写。这种继承 and 覆写的方法很糟糕。
改变:
继承或许不可取,改用接口;可以把fly和quack提取为两个接口,会飞的实现flyable接口,会叫的实现quackable接口;
改用接口带来的麻烦:每个实现flyable或quackable的子类,都需要去覆写fly()方法和quack()方法,代码根本不能复用,导致做很多重复工作。
问题分析:鸭子的fly和quack的行为在子类中不断的变化,让子类都具有这些行为是不恰当的;使用flyable和quackable接口,虽然可以解决一部分问题,但是fly()和quack()方法需在每个子类中覆写,代码不能复用,会增加很多重复工作。
有种设计原则很适合这样的情况:
一、找出需求中可能变化之处,把它们独立出来,不和不变的代码混在一起;(可以把易于变化的代码封装起来,以便可以轻易的改动和扩充此部分,而不影响不需要改动的其它部分)。
二、针对接口编程而非针对实现。
三、多用组合,少用继承。
开始将fly行为和quack行为独立出来:
准备组建两组类(完全脱离Duck),一组是fly相关的(实现FlyBehavior接口),一组是quack相关的(实现QuackBehavior接口)。有:会飞(FlyWithWings)、不会飞(FlyNoWay)、呱呱叫(Quack)、吱吱叫(Squeak)、安静(MuteQuack)等类;
- /*会飞*/
- public class FlyWithWings implements FlyBehavior {
- public void fly() {
- System.out.println("I'm flying.");
- }
- }
- /*不会飞*/
- public class FlyNoWay implements FlyBehavior {
- public void fly() {
- System.out.println("I can't fly.");
- }
- }
- /*呱呱叫*/
- public class Quack implements QuackBehavior {
- public void quack() {
- System.out.println("呱!呱!");
- }
- }
- /*吱吱叫*/
- public class Squeak implements QuackBehavior {
- public void quack() {
- System.out.println("吱!吱!");
- }
- }
- /*不会叫*/
- public class MuteQuack implements QuackBehavior {
- public void quack() {
- System.out.println("<< Silence >>");
- }
- }
新设计中,鸭子的子类将使用接口(FlyBehavior和QuackBehavior)所表示的行为,子类不需要去实现特定的行为(之前的设计,每个子类需要实现不同的功能覆写,把子类与实现绑定),而是由FlyBehavior和QuackBehavior的实现类来实现特定的行为。
整合鸭子的行为:
- public abstract class Duck {
- public FlyBehavior flyBehavior;
- public QuackBehavior quackBehavior;
- //可以动态的设定既成的行为
- public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) {
- this.flyBehavior = flyBehavior;
- }
- public void setQuackBehavior(QuackBehavior quackBehavior) {
- this.quackBehavior = quackBehavior;
- }
- /**
- * 其它行为
- */
- public abstract void display();
- /**
- * 能够表演飞和叫的行为
- */
- public void performFly() {
- flyBehavior.fly();
- }
- public void performQuack() {
- quackBehavior.quack();
- }
- /**
- * 所有鸭子都会游泳
- */
- public void swim() {
- System.out.println("I can swim.");
- }
- }
鸭子对象不亲自处理quack和fly的行为,而是由QuackBehavior和FlyBehavior接口的对象去处理。并且子类也可动态设定飞和叫的行为。
子类鸭子(绿头鸭)代码实例:
- /**
- * 绿头鸭
- *
- */
- public class MallardDuck extends Duck {
- public MallardDuck() {
- flyBehavior = new FlyWithWings();
- quackBehavior = new Quack();
- }
- @Override public void display() {
- System.out.println("I'm a real mallard duck!");
- }
- }
测试代码的行为:
- public class DuckTest {
- @Test public void test() {
- Duck mallard = new MallardDuck();
- mallard.swim();
- mallard.display();
- //行为没有被改变之前
- mallard.performQuack();
- mallard.performFly();
- //行为改变之后
- mallard.setQuackBehavior(new Squeak());
- mallard.setFlyBehavior(new FlyNoWay());
- mallard.performQuack();
- mallard.performFly();
- }
- }
运行结果:
I can swim.
I'm a real mallard duck!
呱!呱!
I'm flying.
吱!吱!
I can't fly.
本例中将鸭子与两种行为QuackBehavior和FlyBehavior接口类组合使用,弹性大,且易于维护。