UML设计模式 8 设计模式(2)--Strategy, Bridge模式

权巍主要内容8.1Strategy模式8.2Bridge模式8.3“开-闭”原则8.4组合/聚合复用原则2UML和设计模式8.1Strategy（策略）模式UML和设计模式3网上商城购物车系统的例子计算购物车中所有商品的总金额、运费。而商城经常促销，不同的商品有不同的折扣。怎样计算？用if、switch等条件语句，根据不同情况用不同算法计算；继承，在子类里面实现不同的行为；8.1.1什么是Strategy模式Strategy模式又称Policy模式，它定义一系列算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。该模式使算法可以独立于使用它的客户而变化。UML和设计模式48.1.2策略模式中的角色环境（Context）持有一个Strategy类的引用。可定义一个接口让Strategy访问它的数据。抽象策略（Strategy）给出所有的具体策略类所需的接口，通常由一个接口或抽象类实现。具体策略（ContreteStrategy）包装了相关的算法或行为，实现Strategy接口的某个具体类。UML和设计模式5UML和设计模式6Context示意代码：publicclassContext{privateStrategystrategy;publicvoidcontextInterface(){strategy.strategyInterface();}}UML和设计模式7Strategy示意代码：abstractpublicclassStrategy{publicabstractvoidstrategyInterface();}ContreteStrategy示意代码：publicclassConcreteStrategyextendsStrategy{publicvoidstrategyInterface(){//算法实现代码}}8.1.3策略模式的代码示例某网上商城举行促销活动：图书每本折扣1元，服装类8折，家居类9折，护肤品没折扣。顾客结算时，计算购物车中所有商品的总金额。UML和设计模式8例子的策略模式示意代码DiscountStrategy代码：NoDiscountStrategy代码：FlatRateStrategy代码：PercentageStrategy代码：Context代码：Client代码：UML和设计模式9练习要设计一个系统，对输入的数据实现排序，系统提供几种排序方法。系统运行时根据用户选择的排序方法对数据进行排序。(另外，可能会常常增加新的排序算法、或删除某个算法)UML和设计模式108.2Bridge（桥接）模式UML和设计模式11开发游戏软件的例子需要开发一款太空大战游戏，该游戏可安装在PC或手机上，不同平台上游戏的功能完全相同，并且有多种型号的太空船可供用户选择。存在的问题在PC和手机上的图形绘制、声效、游戏操作等方面的实现不同。经常需要增加新型的太空船。实现方案一：UML和设计模式12PCSpaceShipMobileSpaceShipSpaceShipT30SpaceShipT20SpaceShipT50SpaceShipPCT20PCT30PCT50MobileT20MobileT30MobileT50UML和设计模式13示意代码//抽象飞船基类publicabstractclassSpaceShip{publicabstractshot();publicabstractrun();//...}//各种型号飞船publicabstractclassSpaceShipT20extendsSpaceShip{...}publicabstractclassSpaceShipT30extendsSpaceShip{...}publicabstractclassSpaceShipT50extendsSpaceShip{...}//不同平台飞船publicclassPCSpaceShipextendsSpaceShip{...}publicclassMobileSpaceShipextendsSpaceShip{...}8.2.1什么是Bridge模式Bridge模式将抽象和实现分离，使它们都可以独立的变化。Bridge模式是一种结构型模式，使用对象间的组合关系解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系，使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化。一般应用在“两个非常强的变化维度”，有时候即使有两个变化的维度，但是某个方向的变化维度并不剧烈，即当两个变化不会导致纵横交错的结果，并不一定要使用本模式。UML和设计模式14UML和设计模式15Bridge模式的类图Bridge模式中的角色抽象化(Abstraction)：抽象化给出的定义，并保存一个对实现化对象的引用。修正抽象化(RefinedAbstraction)：扩展抽象化角色，改变和修正父类对抽象化的定义。实现化(Implementor)：给出实现化角色的接口。实现化角色只给出底层操作，而抽象化角色应只给出基于底层操作的更高一层的操作。具体实现化(ConcreteImplementor)：给出实现化角色接口的具体实现。UML和设计模式16UML和设计模式17Bridge模式的示意代码publicabstractclassAbstraction//抽象化角色{protectedImplementorimp;//方法Apublicvoidoperation(){imp.operationImp();}}//修正抽象化角色publicclassRefinedAbstractionextendsAbstraction{//方法A在修正抽象化角色的实现publicvoidoperation(){//improvedlogic;}}UML和设计模式18Bridge模式的示意代码//实现化角色publicabstractclassimplementor{//方法BpublicabstractvoidoperationImp();}//具体实现化角色publicclassConcreteImplementorAextendsImplementor{//方法B在修正抽象化角色的实现publicvoidoperationImp(){System.out.println(Dosomething...);}}8.2.2例子的Bridge模式实现方案示意代码UML和设计模式19实现类图：SpaceShipT20SpaceShipT30SpaceShipT50PCSpaceShipMobileSpaceShipSpaceShipImplementorSpaceShip1111练习空中巴士（Airbus）、波音（Boeing）、麦道（Mcdonnell-Douglas）都是飞机制造商，它们都生产载客飞机（PassengerPlane）和载货飞机（CargoPlane）。现在需要设计一个系统，描述这些飞机制造商以及它们所制造的飞机种类。请画出桥接模式的实现类图。UML和设计模式208.3“开-闭”原则一个软件应该对扩展开放，对修改关闭。换言之，应当可以在不必修改源代码的情况下，改变这个模块的行为。从另外一个角度理解开闭原则，就是所谓的“对变化性的封装”原则，即找到一个系统的可变因素，将之封装起来。UML和设计模式21理解“开-闭”原则玉帝如何在美猴王的挑战之下维护天庭秩序？UML和设计模式22策略、桥接模式对“开-闭”原则的支持策略模式就是从对可变性的封装原则出发，达到“开闭”原则的一个范例：将变化的因素，即算法，进行封装，并定义一个所有算法的基类；这样当出现新算法时可方便的加入，又无需修改已有系统。桥接模式中，具体实现化类代表不同的实现逻辑，但是所有的具体实现化类又有共同的接口。新的实现逻辑可以通过创建新的具体实现化类加入到系统里面。UML和设计模式238.4组合/聚合复用原则又称合成复用原则，即：在一个新的对象中使用一些已有的对象，使之成为新对象的一部分；新的对象通过向这些对象的任务委派达到复用已有功能的目的。复用的基本种类：组合/聚集复用、继承复用。要尽量使用对象的组合/聚合，而尽量不要使用继承。UML和设计模式24组合/聚集复用的优缺点优点：•新对象存取成员对象的唯一方法是通过成员对象的接口；•复用是黑箱复用，所需依赖较少；•每一个新类可以将焦点集中在任务上。缺点：•系统中会有较多的对象需要管理。UML和设计模式25继承复用的优缺点优点：新的实现较为容易，因为超类的大部分功能可以通过继承关系自动进入子类；修改或扩展继承而来的实现较为容易。缺点：破坏包装，因为将超类的实现细节暴漏给子类。如果超类的实现发生改变，那么子类的实现也不得不发生改变。从超类继承而来的实现是静态的，不可能在运行时间内发生改变，因此没有足够的灵活性。UML和设计模式26