這篇博文是從實際生活中,提煉出來的設計理念,它現在是骨架,現在我加以代碼實例,完成程序的血肉,以求讓大家活生生的體會設計中的精髓。
自從我們學習面向對象編程以來,它方便了我們的思維思考模式,一個事物具備什么,就以對應的屬性及方法加之。
(▽) 沒有什么難的,但是你學到的是最基礎的語法和連自己都不是很了解的語言,用一段C語言程序,你可以很輕松的把它改成C#,JAVA等,這有什么難的?大多數程序員們扭曲了C#語言,把C的語法都移植到C#上(在我不了解C#的時候,我自己都這么做過),錯了不可怕,可怕的是錯了還不肯改。
語言是一種工具,學會了都是想通的,但是設計思想不同決定了語言的本質區別。
進入正題,一步一步來剖析一個簡單的鴨子游戲程序。
首先設計一個鴨子對象,是不是?大致這樣:
復制代碼 代碼如下:
public class Duck
{
void quack(){
//...鴨子都會叫
}
void swim(){
//...都會游泳
}
void Display() {
//...外觀
}
}
然后鴨子游戲中有各種鴨子一邊游泳戲水,一邊呷呷叫,各種鴨子都繼承Duck類哦,游戲在預料之中運行。
這應該是標準的OO(Object Oriented)技術吧?游戲完美運行中.........
目前鴨子會叫會游泳,都在水里多沒意思?來個創新吧:
丑小鴨也能飛上青天??o(∩_∩)o
現在想要鴨子飛,那么就要給鴨子添加一個飛行方法,好比這樣:
復制代碼 代碼如下:
public class Duck
{
void quack(){
//...鴨子都會叫
}
void swim(){
//...都會游泳
}
void Display() {
//...外觀
}
void Fly() {
//...飛行
}
}
方法已加,游戲中的小鴨子們可以飛咯。
現在問題,才剛剛出現:
在演示程序的時候,“橡皮假鴨”在屏幕上飛來飛去,游戲里面有各種各樣的鴨子。
當沒有Fly()的時候,小鴨子們可以很平穩的運行。在父類中加上Fyl(),會導致所有的子類都具備Fly(),連那些不該具備的子類也無法免除,所以:
對代碼所做的局部修改,影響層面可不只是局部。
看看這張圖,說不定和你的想法不謀而合:
覆蓋掉“橡皮鴨”的飛行方式。這是個不錯的選擇,這樣一來,“橡皮鴨”也不會到處亂飛了~~(注意哦“橡皮鴨”會叫的--“吱吱”)。
游戲中現在又加入一種鴨子~問題又來啦~~
現在加入成員是-“誘餌鴨”(DecoyDuck)它是木頭做的假鴨,它不會飛當然也不會叫~
OK,現在對于這個新成員,就這么做:
繼續覆蓋它的方法,它只有老老實實的在水里面游!
你們覺得這種繁瑣的工作,什么時候才是個頭呢?鴨子種類無限,你的噩夢無限~繼承這個解決方法,看來果斷不行啊,要換要換。
你覺得這個設計怎么樣:
我定義一些接口,目前先做兩個,一個Flyable,一個Quackable:

Duck類也改掉,只包含兩個方法:Swim(),Display():
然后讓不同的子類再繼承Duck類的時候,分別實現一下Fly()和Quack(),接口也用上了,你覺得怎么樣?
好像有點用,但是,再換個大的角度想,子類繼承實現的那些Fly(),Quack()都是些重復代碼,然而,重復代碼是可以接受的,但是,在你維護的時候,假如有30個Duck子類吧,要稍稍修改一下那個Fly(),有沒有覺得可維護性瞬間就低到下限?
在這個新的設計方法中,雖然解決了“一部分”問題,但是,這造成了代碼無法復用!有沒有覺得?還有更可怕的哦,會飛的鴨子,那飛行動作可不是千篇一律的,來個空翻360°旋轉這個動作,你又要怎么做?o(∩_∩)o
不管你在何處工作,用何種編程語言,在軟件開發上,一直伴隨你的那個不變真理是什么? (把你想到的答案,寫在評論上吧^_^,期待你的回答)
把這個先前的設計都清零……
現在我們知道使用繼承并不能很好的解決問題,因為鴨子的行為在子類里不斷地改變,并且讓那些子類都有這些行為是不恰當的,Flyable和Quackable接口似乎不錯,解決了問題(只有會飛的鴨子才繼承Flyable),但是這依舊讓你有很多任務去做,你依舊不能做到代碼復用,你在維護的時候,依舊要往下追蹤,一 一去修改對應的行為。
對于這個問題,現在真正有個設計原則,能解決這個問題,它能實現代碼復用,能添加和修改使系統變得更有彈性。
設計原則:
找出應用中可能需要變化之處,把它們獨立出來,不要和那些不需要變化的代碼混在一起。
這是些理論知識,對于骨架,我會豐滿出它的羽翼。繼續看吧,你會有收獲!
現在,是時候取出Duck類中的變化的部分了!
目前可變的是fly和quack相關部分,它們會變化,現在單獨把這兩個行為從Duck類中分開,建立一種組新類代表每個行為。
先做個飛行行為的接口:
public interface FlyBehavior
{
void Fly();
}
呷呷叫行為的接口:
public interface QuackBehavior
{
void quack();
}
是否聽說過這么一個設計理念:
針對接口編程,而不是針對實現編程。
而“針對接口編程”真正的意思是“針對抽象類編程”。
“針對接口編程”的關鍵就在多態。利用多態,程序可以在針對抽象類編程,執行時會根據實際狀況執行到真正的行為,不會被綁死在抽象類的行為上。
再深挖一點,“針對抽象類編程”這句話,可以更明確地說成“變量的聲明類型,應該是抽象類型,這可以是一個抽象類,或是一個接口”!不理解沒關系!接下來我們用程序來讓大家慢慢吃透這個概念!
舉個傳統的例子:
針對實現編程:
Dog d = new Dog();
d.bark();//“汪汪”叫行為
針對接口或抽象類編程:
Animal animal = new Dog();
animal.makeSound();//這個方法實現“汪汪”叫
這個不明白?沒關系,有圖:

現在讓我們來重新實現鴨子游戲中的設計吧!
先設計飛行行為:
復制代碼 代碼如下:
class FlyWithWings:FlyBehavior
{
public void Fly()
{
Console.WriteLine("我會飛啦~!");
}
}
class FlyNoWay : FlyBehavior
{
public void Fly() {
//什么都不做,它不會飛
}
}
我把兩個類放在一起了,這方便大家閱讀,實際上應該分開的。
再看看“呷呷”叫行為:
復制代碼 代碼如下:
class Quack : QuackBehavior
{
public void quack()
{
Console.WriteLine("呷呷!");
}
}
class Squeak : QuackBehavior
{
public void quack() {
Console.WriteLine("吱吱!");//橡皮鴨
}
}
class MuteQuack:QuackBehavior
{
public void quack()
{
Console.WriteLine(".......");//"誘餌鴨"不會叫
}
}
行為做好了~來實現Duck類
復制代碼 代碼如下:
public abstract class Duck
{
public FlyBehavior flybehavior;
public QuackBehavior quackbehavior;
public void performQuack() {
quackbehavior.quack();
}
public void performFly()
{
flybehavior.Fly();
}
public virtual void Swim(){
Console.WriteLine("~~游~~");
}
public virtual void Display(){}
}
結構很簡單,不是嗎?定義QuackBehavior,FlyBehavior,每只鴨子都會引用實現QuackBehavior接口對象,讓它們來處理鴨子的行為。
想要呷呷叫的效果,就要quackbehavior對象去呷呷叫就可以了,我們現在不用再關心quackbehavior接口的對象是什么,只要關系Duck如何叫就行了。
這個quackbehavior接口可以重用了哦。有沒有發現?在什么地方可以重用呢?思考下,我后面再提。
好了,現在來具體實現鴨子實體了:
復制代碼 代碼如下:
public class MallarDuck : Duck
{
public MallarDuck() {
quackbehavior = new Quack();
flybehavior = new FlyWithWings();
}
public override void Display()
{
Console.WriteLine("我是一只美麗的綠頭鴨!");
}
}
o(∩_∩)o大功就要告成了, 看Program:
復制代碼 代碼如下:
static void Main(string[] args)
{
MallarDuck mallard = new MallarDuck();
mallard.Display();
mallard.Swim();
mallard.performQuack();
mallard.performFly();
}
一目了然,這個程序要做什么,怎么做,很簡單吧?
看看運行結果:
代碼也貼完了,程序確實可以運行,現在看下這個設計的最后一個概念:
多用組合,少用繼承。
正如你看見的,使用組合建立系統具有很大的彈性,不僅僅將算法族封裝成類,更可以在“運行時動態地改變行為”。
不知道什么是“運行時動態地改變行為”?
好,那我再演示一個,就拿那美麗的綠頭鴨做例子:
Duck類最新修改:
復制代碼 代碼如下:
public abstract class Duck
{
public FlyBehavior flybehavior;
public QuackBehavior quackbehavior;
public void performQuack() {
quackbehavior.quack();
}
public void performFly()
{
flybehavior.Fly();
}
public virtual void Swim(){
Console.WriteLine("~~游~~");
}
public virtual void Display(){}
public void SetFlyBehavior(FlyBehavior flyb)//額外添加
{
flybehavior = flyb;
}
}
然后我再添加一個火箭動力:
復制代碼 代碼如下:
class FlyRockePowered : FlyBehavior
{
public void Fly()
{
Console.WriteLine("打了雞血!4200米/秒,加速飛行!");
}
}
看看Program:
復制代碼 代碼如下:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
MallarDuck mallard = new MallarDuck();
mallard.Display();
mallard.Swim();
mallard.performQuack();
mallard.performFly();
mallard.SetFlyBehavior(new FlyRockePowered());
mallard.performFly();
}
}
結果:
動態添加了吧?修改一下很容易吧?
至于那個quackbehavior接口重用問題:
鴨鳴器知道吧?獵人用這個東西模擬鴨子叫,引誘野鴨,這個不是個很好的重用嗎?o(∩_∩)o 更多重用只局限于你的想象~
如果你認真看完了這個,那么下面這個獎章是給予你的:
你學會了策略者設計模式
o(∩_∩)o
你再也不用擔心系統遇到任何變化
策略者模式
定義了算法族,分別封裝起來,讓它們之間可以相互替換,此模式讓算法的變化獨立于使用算法的用戶。
看完啦,如果覺得還不錯,就點下推薦吧。o(∩_∩)o 這是對我的支持,謝謝