设计模式- 策略模式

在开始说设计模式之前，让我们先聊点别的东西，相信每个人都有自己难忘的童年时光，在那时有很多有趣好玩的事物陪伴着我们。我记得小时候，很喜欢看一部动画片--《四驱兄弟》，，，好吧暴露年纪了。。受动画片的影响，还经常和小伙伴们一起买四驱玩具车玩。除了玩具车外，我还喜欢玩游戏机来打发时间，当然不是你想的那种游戏主机什么的，而是这种：

手持游戏机

。。可能现在有些小伙伴不认识这家伙了，这其实就是一个手持的小型游戏机，里面内置了几种游戏，我能够想起的几种游戏一个是比较经典的俄罗斯方块，还有个是很简单的赛车游戏，就是在游戏中不断躲避障碍物，并且速度还会不断加快。种类还是比较少的。好了言归正传，一般工厂生产产品时，都需要一个模具，或者说一套标准，在生产具体的产品时，都得照着这个标准做。好了，那么生产这个游戏机的标准是怎样的呢，我们可以定义一个类来描述这个标准：

/*** 工厂中制作游戏机的一个模型标准（类似于模具）*/
public abstract class GamePlayerModel {
//    每个游戏机都内置一款游戏，具体游戏类型在生产具体的游戏机时装入abstract void game();
//    游戏机外观，具体在生产时决定abstract void display();
//    点击游戏机上的开始游戏按钮进入游戏public void startGame(){game();}
}

可以看到，在这个游戏机模具中，内置了一款游戏（这里假设每个游戏机中只有一款游戏），当然开始什么也没装，只有在生产具体类型的游戏机时才会装入相应的游戏，还有个开始游戏的方法，当点击开始游戏就会调用内置的游戏。里面还有个display方法，表示游戏机的外观，具体是什么颜色，也只有在生产时才能决定。当然这里的模型我们是经过简化的，事实上要复杂很多。

好了有了这个游戏机模型，我们生产一个游戏机就很方便了，比如我们需要生产一个红色的内置俄罗斯方块游戏的游戏机，我们定义一个类来描述：

public class RedTetrisPlayer extends GamePlayerModel{@Overridevoid game() {System.out.print("正在俄罗斯方块游戏中...");}@Overridevoid display() {System.out.print("一台红色的游戏机");}
}

可以看到，有了之前游戏机模型标准的基础，我们需要一台有俄罗斯方块游戏的游戏机时，在生产时装入这款游戏并给游戏机上了颜色。

接下来我们就试试这款游戏机好不好用：

public class TestClient {public static void main(String[] args){
//       一台新鲜出炉的红色的游戏机RedTetrisPlayer tetrisGamePlayer = new RedTetrisPlayer();
//        点击游戏机上的开始游戏按钮tetrisGamePlayer.startGame();}
}代码执行结果：
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
正在俄罗斯方块游戏中...
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

可以看到，俄罗斯方块游戏已经启动，是不是有点激动。。。

从此以后，我便迷上了这个游戏，只要一有空我就会掏出游戏机撸上几局。然而。。。一直玩这个游戏，慢慢我也产生厌倦了，我想换个游戏玩，可是这个游戏机里就一个游戏，怎么办呢。。此时，商店里还有很多装了不同游戏类型的游戏机，我的第一反应就是再去买一个，可是一想，再买一个又得花钱，当时的价格对于我来说简直是天价，毕竟有个5毛一快的，那时候在小伙伴中都可以算个“有钱人”。。。再说即使买了，要是一个两个还好，要是好几个放家里，也是碍事。这时，我突然想到邻居一位大哥哥平时挺喜欢捣鼓这些电子器件的，就想着能不能让他帮我把游戏改改，果然，他说可以，不过操作上还是比较麻烦的需要把机子拆开，然后把游戏代码重新写到设备上，最后还得组装起来。虽然这花了几天时间，但好歹我又有新游戏可以玩了。然而再好玩的游戏也会有玩腻的一天，一段时间后，我又想玩新的游戏了，我第一反应就是去找哪位大哥哥，可是转念一想，改个游戏没想象中的那么简单，每次都需要把机子拆了，重新写程序，再重新组装，想到这些，我又打消了念头。就这样，我把游戏机扔在了一旁，专心看起了我的动画片。直到有一天，我看见小伙伴中有人在玩这个：

正面

我们当时管这叫“gameboy”，也是一种手持游戏机，不过要比之前的那种高端，他的背部有个插槽，可以插入不同的游戏卡。

背面

卧槽！这不正是我需要的吗，想要玩什么游戏，就插入什么卡就行了，简直不要太爽好吧。。

好了，既然出现了个新家伙，我们来看看用代码怎么描述这个它，我们刚才看到比起之前的游戏机它的背部多了个插槽或者叫做接口，用于插入游戏卡。厂家在制作游戏卡时，也会准从一套标准，最主要的标准就是游戏卡上的接口类型要和游戏机上的一致，比如游戏机插槽有几个管脚，那么游戏卡的接口处就得做几个管脚，总不能在这游戏机上插入小霸王的卡把。。除了游戏卡的接口处要和游戏机上的插槽一致外，游戏卡中最重要的就是要有游戏啦，不然要这卡干嘛。这样，只要制作游戏卡的时候都遵循这个标准，那么含有不同游戏的卡就都能插入到游戏机上。好了我们来看下代码：

/*** 游戏卡制作的标准，插槽接口处类型为GameBoyKard*/
public interface GameBoyKard {
//    卡里装的游戏，生产时才装入void game();
}

同理，生产GameBoy也有一套标准：

public abstract class GameBoyPlayerModel {//    游戏机上装有一个类型为GameBoyKard的插槽，表示只允许GameBoy的卡插入private GameBoyKard mGameKard;
//    游戏机的外观，有生产过时决定public abstract void display();//    用于插入游戏卡public void setGameKard(GameBoyKard gameKard){this.mGameKard = gameKard;}//    开始游戏按钮public void startGame(){mGameKard.game();}
}

我们可以看到，比起之前的那个游戏机，这个gameboy游戏机已经没有内置的游戏了，而是多了一个插槽，用于插入游戏卡。有了这套标准，我们生产一台gameboy游戏机就方便多了，比如我们也想生产一台红色的：

public class RedGameBoyPlayer extends GameBoyPlayerModel{@Overridepublic void display() {System.out.print("这是一台红色的GameBoy");}
}

也是很简单，基于之前定义的标准，我们只要生产时给定颜色就可以了。

这样，我们的游戏机就有了，不过里面可没装任何游戏，我们还需要一张游戏卡：

public class TetrisGameCard implements GameBoyKard {@Overridepublic void game() {System.out.print("正在俄罗斯方块游戏中...");}
}

可以看到我们定义了一张装有俄罗斯方块的游戏卡，当然这张卡的设计标准都是遵循GameBoyKard的标准。

好了，游戏机和游戏卡都已经就绪，赶紧来试下吧：

public class TestClient {public static void main(String[] args){
//       生产一台红色gameboyRedGameBoyPlayer redGameBoyPlayer = new RedGameBoyPlayer();
//        生产一张俄罗斯方块游戏卡TetrisGameCard tetrisGameCard = new TetrisGameCard();
//        向游戏机中插入游戏卡redGameBoyPlayer.setGameKard(tetrisGameCard);
//        开始游戏redGameBoyPlayer.startGame();}
}代码执行结果：
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
正在俄罗斯方块游戏中...
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怎么样，游戏跑起来，还不错把，可能你想玩点其他游戏，没关系，我们只用换张卡就行了,比如有一张赛车的游戏卡：

public class CarGameCard implements GameBoyKard {@Overridepublic void game() {System.out.print("正在赛车游戏中...");}
}

只要把这张卡插入游戏机中，就可以更换游戏了：

//        生产一张赛车游戏卡CarGameCard carGameCard = new CarGameCard();
//        向游戏机中插入游戏卡redGameBoyPlayer.setGameKard(carGameCard);
//        开始游戏redGameBoyPlayer.startGame();代码执行结果：
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正在赛车游戏中...
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怎么样，是不是感觉gameboy游戏机的这种设计比之前要方便很多。其实这种设计方法正是运用了我们今天的主角--策略模式。好了来看下它的定义：

策略模式 -- 定义算法族，分别封装起来，让它们之间可以相互替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

定义可能有点抽象，不过想想我们这个游戏机的例子，这里的算法族可以理解为某个游戏，我们用游戏卡封装游戏，这样游戏就从游戏机中独立出来，并且不同的游戏卡可以互相切换，这样你再看下定义是不是就好理解多了呢？

那么这种设计模式对我们代码来讲有哪些优势呢？在上文一开始介绍的游戏机，如果我们想换个游戏玩，有两种方式，第一种，就是再去买个游戏机，但是为了换个游戏，我又多了个游戏机，，我们可以看到游戏机的类都是GamePlayerModel这个抽象类的子类，采用这种方式，必定会造成大量的子类以及重复代码。第二种方式就是直接改写游戏机中的游戏，这种方式也是不推荐的。如果直接在代码中修改，一来比较麻烦，再者，这样频繁修改很容易会影响其他功能模块，对项目的维护性和扩展性大打折扣。相反，我们在看看使用了策略模式的游戏机，我们不再需要定义大量不同的游戏机子类，我们要改变的是游戏，只用创建不同游戏卡类就行了，而且不同的卡之间可以互相切换，对原来的功能模块也不会产生任何影响。

另外在策略模式中我们也可以看出几条设计原则，什么是设计原则呢？我们都知道，每种编程语言都有语法，如果你在编程时不遵守语法，那么编译器就会报错。就好比法律，如果你不守法，那么就会得到制裁。除了守法外，我们都是讲道德的，这是要高于法律的。这里的设计原则就像是我们的品德，当然你可以不遵守这些设计原则，只要编译器不报错就好了，不过我相信大家都是讲道德的人，为了不让我们的代码去坑别人，我们还是来看看设计原则吧。在策略模式中，包含了这几条设计原则：

1.在代码中把那些可能变化的地方分离开来，别让它和不变的代码混在一起。
2.针对接口编程，而不是针对实现编程。
3.多用组合，少用继承。

相信从字面上也是很好理解，我们再结合上面的例子简单讲下。第一条，在最开始的游戏机类中，有两个方法，游戏和外观，一般游戏机生产出来外观就不会有变化了，而我们想改变的是里面的游戏，所以在gameboy游戏机中，游戏从游戏机中分离了出来。第二，在之前的游戏机中，游戏是直接实现在游戏机类中，而gameboy则是用到游戏的接口。第三条，顾名思义，每个gameboy游戏机都能和不同的游戏卡任意组合，当然这个游戏卡，要实现相应的接口。而之前的游戏机类都是继承于父类，里面的游戏也就写死了。

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好了，这篇文章到这也就差不多了，相信你已经很好的掌握了策略模式以及其中体现的几点设计原则。如果哪天突然忘了什么是策略模式，就想想小时候玩的游戏机吧！

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