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实验一：行为型设计模式之Strategy模式

非衣所思 2022-09-20 阅读 142
java鸭子类型策略模式方法思路代码系统/运维


实验一：行为型设计模式之Strategy模式

一、实验目的

熟练使用JAVA实现行为型设计模式-策略模式，理解设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。

二、实验内容

某游戏公司现欲开发一款面向儿童的模拟游戏，该游戏主要模拟现实世界中各种鸭子的发声特征、飞行特征和外观特征。游戏需要模拟的鸭子种类及其特征如图所示：

游戏名称S i m U D u c k

三、实验步骤

设计思路一：采用继承的方式

具体代码如下：

Duck.java

package ex;
public abstract class Duck {
  public Duck(){
    display();
    quack();
    fly();
  }

   public void quack() {
     System.out.println("我能“嘎嘎”叫");
   }
   public void fly(){
     System.out.println("我能飞");
   }
   public abstract void display();
}

Text.java

package ex;

public class Test {
  public static void main(String[] args){
    Duck mallar_duck=new MallardDuck();
    Duck readhead_duck=new RedheadDuck();
    Duck rubber_duck=new RubberDuck();
    Duck cotton_duck=new CottonDuck();
  }
}

MallardDuck.java

package ex;

public class MallardDuck extends Duck{
  public void display() {
    System.out.println("我是一只灰色羽毛的鸭子");
  }
}

RedheadDuck.java

package ex;

public class RubberDuck extends Duck{
  public void display() {
    System.out.println("我是一只黑白的橡皮鸭");
  }
  public void quack() {
    System.out.println("我不会呱呱叫，"+"但是我能发出橡皮与空气的摩擦声");
  }
  public void fly() {
    
  }
}

RubberDuck.java

package ex;

public class RubberDuck extends Duck{
  public void display() {
    System.out.println("我是一只黑白的橡皮鸭");
  }
  public void quack() {
    System.out.println("我不会呱呱叫，"+"但是我能发出橡皮与空气的摩擦声");
  }
  public void fly() {
    
  }
}

CottonDuck.java

package ex;

public  class CottonDuck extends Duck{
  public void display() {
    System.out.println("我是一只白色的棉花鸭子");
  }
  public void quack() {
    System.out.println("我不会发声");
  }
  public void fly() {
    System.out.println("我不会飞行");
  }
}

运行结果如下：

实验一：行为型设计模式之Strategy模式_java

设计思路二：采用接口

具体代码如下：
CottonDuck.java

package interf;

public class CottonDuck extends Duck implements Flyable,Quackable{
  public void display()
  {
    System.out.println("我是棉花鸭,我有白色羽毛");
  }
  public void fly()
  {
    System.out.println("我不会飞");
  }
  public void Quack()
  {
    System.out.println("不能发出声音。。。");
  }
  public void GetHavior ()
  {
    this.display();
    this.fly();
    this.Quack();
  }
}

Duck.java

package interf;

public class Duck {
  public void display(){}
}

Flyable.java

package interf;

public interface Flyable {
  abstract void fly();
}

MallardDuck.java

package interf;

public class MallardDuck extends Duck implements Flyable,Quackable {
  public void display()
  {
    System.out.println("我是一只小灰鸭，我有灰色羽毛");
  }
  public void fly()
  {
    System.out.println("我会飞");
  }
  public void Quack()
  {
    System.out.println("我会嘎嘎叫。。。");
  }
  public void GetHavior ()
  {
    this.display();
    this.fly();
    this.Quack();
  }
}

5 Quackable.java

package interf;

public interface Quackable {
  abstract void Quack();
}

6 RedHeadDuck.java

package interf;

public class RedHeadDuck extends Duck implements Flyable,Quackable {
  public void display()
  {
    System.out.println("我是一只小红鸭,我有灰色羽毛，红色头部");
  }
  public void fly()
  {
    System.out.println("我会飞");
  }
  public void Quack()
  {
    System.out.println("我会嘎嘎叫。。。");
  }
  public void GetHavior ()
  {
    this.display();
    this.fly();
    this.Quack();
  }
}

7 RubberDuck.java

package interf;

public class RubberDuck extends Duck implements Flyable,Quackable {
  public void display()
  {
    System.out.println("我是橡皮鸭,我有黑白橡皮羽毛");
  }
  public void fly()
  {
    System.out.println("我不会飞");
  }
  public void Quack()
  {
    System.out.println("我会发出橡皮与空气摩擦的声音");
  }
  public void GetHavior()
  {
    this.display();
    this.fly();
    this.Quack();
  }
}

8 test.java\

package interf;


public class test {

  public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    RedHeadDuck a=new RedHeadDuck();
    
    a.GetHavior();
    MallardDuck b=new MallardDuck();
    b.GetHavior();
    CottonDuck c=new CottonDuck();
    c.GetHavior();
    RubberDuck d=new RubberDuck();
    d.GetHavior();
  }

}

运行结果如下：

实验一：行为型设计模式之Strategy模式_鸭子类型_02

设计思路三：采用策略模式strategy
1 实现鸭子的行为

代码如下：
Duck类：

public abstract class duck {
  FlyBehavior flybehavior;
  QuackBehavior quackbehavior;
  abstract void display();
  void GetName(FlyBehavior flybehavior,QuackBehavior quackbehavior)
  {
    this.flybehavior=flybehavior;
    this.quackbehavior=quackbehavior;
  }
  void GetBeHavior()
  {
    flybehavior.fly();
    quackbehavior.Quack();
  }

}

红头鸭类：

public class RedHeadDuck extends duck {
    public void display()
    {
      System.out.println("我是一只小红鸭,我有灰色羽毛，红色头部");
    }
}

小灰鸭类：

public class MallardDuck extends duck {
  public void display()
  {
    System.out.println("我是一只小灰鸭，我有灰色羽毛");
  }
}

棉花鸭类：

public class cottonDuck extends duck {
  public void display()
  {
    System.out.println("我是棉花鸭,我有白色羽毛");
  }
}

橡皮鸭类：

public class RubberDuck extends duck{
  public void display()
  {
    System.out.println("我是橡皮鸭,我有黑白橡皮羽毛");
  }
}

飞行能力接口以及实现接口方法类：

public interface FlyBehavior {
  abstract void fly();
}
class HaveFly implements FlyBehavior{
  public void fly()
  {
    System.out.println("我会飞");
  }
}
class NoFly implements FlyBehavior{
  public void fly()
  {
    System.out.println("我不会飞");
  }
}

叫声接口以及实现接口方法类：

public interface QuackBehavior {
  abstract void Quack();
}
class GuaQuack implements QuackBehavior{
  public void Quack()
  {
    System.out.println("不能发出声音。。。");
  }
}
class ZiQuack implements QuackBehavior{
  public void Quack()
  {
    System.out.println("我会嘎嘎叫。。。");
  }
}
class xiQuack implements QuackBehavior{
  public void Quack()
  {
    System.out.println("我会发出橡皮与空气摩擦的声音");
  }
}

测试类：

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    // TODO 自动生成的方法存根
    RedHeadDuck a=new RedHeadDuck();
    a.display();
    a.GetName(new HaveFly(), new ZiQuack());
    a.GetBeHavior();
    MallardDuck b=new MallardDuck();
    b.display();
    b.GetName(new HaveFly(), new ZiQuack());
    b.GetBeHavior();
    cottonDuck c=new cottonDuck();
    c.display();
    c.GetName(new NoFly(), new GuaQuack());
    c.GetBeHavior();
    RubberDuck d=new RubberDuck();
    d.display();
    d.GetName(new NoFly(), new xiQuack());
    d.GetBeHavior();
  }

}

2 整合鸭子的行为

运行结果如下

实验一：行为型设计模式之Strategy模式_鸭子类型_03


​​javascript:void(0)​​

四、实验结果分析

1 策略模式的设计意图

略模式是指有一定行动内容的相对稳定的策略名称。策略模式在古代中又称“计策”，简称“计”，如《汉书·高帝纪上》：“汉王从其计”。这里的“计”指的就是计谋、策略。策略模式具有相对稳定的形式，如“避实就虚”、“出奇制胜”等。一定的策略模式，既可应用于战略决策，也可应用于战术决策；既可实施于大系统的全局性行动，也可实施于大系统的局部性行动。

2 策略模式的结构

3 策略模式的优点

  1. 每个算法单独封装，减少了算法和算法调用者的耦合。
  2. 合理使用继承有助于提取出算法中的公共部分。
  3. 简化了单元测试。

4 策略模式的缺点

  1. 策略模式只适用于客户端知道所有的算法或行为的情况。
  2. 策略模式造成很多的策略类，每个具体策略类都会产生一个新类。不过可以使用享元模式来减少对象的数量。

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实验一：行为型设计模式之Strategy模式_策略模式_04


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