《Head First 设计模式》第一章 - 笔记

本书是本人写的设计模式的笔记，写下核心要点，如果你掌握过设计模式，想快速阅读本书内容，这个笔记适合你阅读。如果你是新手，有 java 基础和 oo 设计原则基础，你适合跟我一样从零阅读本书。

第一章 策略模式

本章要点：

• OO 原则：封装变化；多用组合少用继承；针对接口编程，不针对实现编程
• 策略模式

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为型设计模式，在策略模式定义了一系列算法或策略，并将每个算法封装在独立的类中，使得它们可以互相替换。

我对策略模式的理解：

解耦与职责分离

• 没有策略模式的设计中，通常会把多种行为写在同一个类里，用一堆 if-else 或者 switch 来决定执行哪段逻辑。这样代码臃肿、可读性差，也不利于维护。
• 采用策略模式后，把每一种行为都做成一个独立的策略类，实现同一个接口。上下文（Context）只负责持有一个接口引用、并在适当的时候调用它。

public abstract class Duck {// 上下文（Context）只负责持有一个接口引用、并在适当的时候调用它protected FlyBahavior flyBahavior;protected QuackBehavior quackBehavior;public Duck(){}/*** 鸭子飞行能力委托给行为接口*/public void performFly(){flyBahavior.fly();}// 委托给行为接口public void performQuack() {quackBehavior.quack();}
// ...... }

动态可替换与运行时灵活性

• 过向上下文注入不同的策略实例，或者在运行中调用 setStrategy()，就能立刻改变程序的行为，而不用改动或重编译现有类。
• 这对需求常变、或者在不同场景下要使用不同算法的系统来说，提供了极大的灵活性。例如，同一个支付模块里，可以在支付宝、微信、银行卡之间动态切换支付策略。

符合开闭原则

• 单个策略类职责单一、代码量小，非常适合单元测试。
• 同样的策略也可以在不同的上下文中复用，比如在一个图像处理项目里，对同一张图片做不同滤镜，只要把滤镜算法抽成策略，就能在多个处理流程里共享。

本章有一个鸭子的实例，使用了策略模式实现

如下图，将鸭子的能力拆分并封装，组合到Duck类中，实现高内聚低耦合，灵活扩展鸭子的能力。另外在 Duck 类中有 setFlyBehavior() 和 setQuackBehavior 支持动态改变鸭子的行为。

贴上代码：

行为接口

// FlyBehavior.java
public interface FlyBehavior {void fly();
}// QuackBehavior.java
public interface QuackBehavior {void quack();
}

行为实现类

// FlyWithWings.java —— 可以飞
public class FlyWithWings implements FlyBehavior {@Overridepublic void fly() {System.out.println("I'm flying with wings!");}
}// FlyNoWay.java —— 不能飞
public class FlyNoWay implements FlyBehavior {@Overridepublic void fly() {System.out.println("I can't fly.");}
}// Quack.java —— 正常叫声
public class Quack implements QuackBehavior {@Overridepublic void quack() {System.out.println("Quack!");}
}// Squeak.java —— 吱吱叫（橡皮鸭）
public class Squeak implements QuackBehavior {@Overridepublic void quack() {System.out.println("Squeak!");}
}// MuteQuack.java —— 沉默，不叫
public class MuteQuack implements QuackBehavior {@Overridepublic void quack() {System.out.println("<< Silence >>");}
}

Duck 抽象类

// Duck.java
public abstract class Duck {// 组合：持有行为接口引用protected FlyBehavior flyBehavior;protected QuackBehavior quackBehavior;public Duck() {}// 委托给行为接口public void performFly() {flyBehavior.fly();}public void performQuack() {quackBehavior.quack();}// 动态设置行为public void setFlyBehavior(FlyBehavior fb) {flyBehavior = fb;}public void setQuackBehavior(QuackBehavior qb) {quackBehavior = qb;}// 每个具体鸭子必须实现自己的展示方法public abstract void display();
}

鸭子实现类

// MallardDuck.java —— 绿头鸭，会飞会叫
public class MallardDuck extends Duck {public MallardDuck() {// 构造时注入具体行为flyBehavior = new FlyWithWings();quackBehavior = new Quack();}@Overridepublic void display() {System.out.println("I'm a real Mallard duck!");}
}// RedheadDuck.java —— 红头鸭，会飞会叫
public class RedheadDuck extends Duck {public RedheadDuck() {flyBehavior = new FlyWithWings();quackBehavior = new Quack();}@Overridepublic void display() {System.out.println("I'm a real Redhead duck!");}
}// RubberDuck.java —— 橡皮鸭，不能飞，会吱吱叫
public class RubberDuck extends Duck {public RubberDuck() {flyBehavior = new FlyNoWay();quackBehavior = new Squeak();}@Overridepublic void display() {System.out.println("I'm a rubber duck!");}
}// DecoyDuck.java —— 诱饵鸭，不能飞，不会叫
public class DecoyDuck extends Duck {public DecoyDuck() {flyBehavior = new FlyNoWay();quackBehavior = new MuteQuack();}@Overridepublic void display() {System.out.println("I'm a decoy duck!");}
}

模拟测试鸭子各个功能

// MiniDuckSimulator.java
public class MiniDuckSimulator {public static void main(String[] args) {// 创建不同类型的鸭子Duck mallard = new MallardDuck();Duck redhead = new RedheadDuck();Duck rubber = new RubberDuck();Duck decoy = new DecoyDuck();System.out.println("--- Mallard Duck ---");mallard.display();mallard.performFly();mallard.performQuack();System.out.println("\n--- Rubber Duck ---");rubber.display();rubber.performFly();rubber.performQuack();// 动态更改行为示例System.out.println("\n--- Dynamic Behavior Change ---");Duck model = new MallardDuck();model.display();model.performFly();   // 默认：用翅膀飞// 给模型鸭装上火箭model.setFlyBehavior(new FlyNoWay() {@Overridepublic void fly() {System.out.println("I'm flying with a rocket!");}});model.performFly();   // 现在会“火箭飞”}
}