設計模式 #5 （策略模式、代理模式）
阿新 • • 發佈：2020-09-20
# 設計模式 #5 （策略模式、代理模式）
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**文章中所有工程程式碼和`UML`建模檔案都在我的這個`GitHub`的公開庫--->[DesignPattern](https://github.com/L1ng14/DesignPattern)。**`Star`來一個好嗎？秋梨膏！
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## 策略模式
簡述： **一個類的行為或其演算法可以在執行時更改。**
還有這種好事？執行時可以更改？
==需求：==現在遊戲中有數種鳥，要求實現鳥的叫，展示功能。
### 反例 #1：
~~~java
public abstract class Bird {
public abstract void display();
public void yell() {
System.out.println("吱吱吱.....");
}
}
~~~
~~~java
public class RubberBird extends Bird{
@Override
public void display() {
System.out.println("這是橡皮鳥-----------");
}
}
~~~
~~~java
public class RedHeadBird extends Bird{
@Override
public void display() {
System.out.println("這是 紅頭鳥。。。");
}
}
~~~
~~~java
public class negtive_01 {
/*===============客戶端========================*/
public static void main(String[] args) {
RedHeadBird redHeadBird = new RedHeadBird();
redHeadBird.display();
redHeadBird.yell();
System.out.println(" ");
RubberBird rubberBird = new RubberBird();
rubberBird.display();
rubberBird.yell();
}
}
~~~
好，現在產品笑嘻嘻地來改需求，咱們都是文明人，別拿刀出來。
==變化：==現在要求為遊戲中的某些鳥新增飛的功能。
### 反例 #2：
產品說了，“哥，咱首先明確，遊戲裡的某些鳥，比如橡皮鳥是飛不起來的。”
通過改寫`Bird`抽象類增加一個抽象`fly`方法，在各實現類中實現該抽象方法（因為和以下方法雷同，所以就不在此贅述），或者：
編寫一個`Flyable`介面，哪個鳥能飛，就讓他實現這個介面即可。
~~~java
public interface Flyable {
void fly();
}
~~~
~~~java
public class RedHeadBird extends Bird implements Flyable{
@Override
public void display() {
System.out.println("這是 紅頭鳥。。。");
}
@Override
public void fly() {
System.out.println("飛飛飛============");
}
}
~~~
~~~java
public class negtive_02 {
/*===============客戶端========================*/
public static void main(String[] args) {
RedHeadBird redHeadBird = new RedHeadBird();
redHeadBird.display();
redHeadBird.yell();
redHeadBird.fly();
}
}
~~~
這種設計確實實現了需求，但是，這會導致程式碼的重複，比如：不同的鳥有不同的飛行高度，但是相當部分的鳥又具有相同的高度。這就帶來程式碼重用的問題。
==變化：==遊戲中的鳥可以變化形態，改變飛的方式。這就要求在執行時可以改變`Bird`類中飛的行為。
### 正例 #1：
~~~java
public interface FlyBehavior {
void fly();
}
~~~
~~~java
public class FlyByKick implements FlyBehavior{
@Override
public void fly() {
System.out.println("被踢飛了！！！！！！");
}
}
~~~
~~~java
public class FlyByWings implements FlyBehavior{
@Override
public void fly() {
System.out.println("用翅膀飛~~~~~~~~~~~");
}
}
~~~
~~~java
public abstract class Bird {
protected FlyBehavior flyBehavior;
public FlyBehavior getFlyBehavior() {
return flyBehavior;
}
public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) {
this.flyBehavior = flyBehavior;
}
public abstract void display();
public void yell() {
System.out.println("吱吱吱.....");
}
}
~~~
~~~java
public class RedHeadBird extends Bird {
public RedHeadBird() {
this.flyBehavior = new FlyByWings();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("這是 紅頭鳥。。。");
}
public void doFly(){
this.flyBehavior.fly();
}
}
~~~
~~~java
public class postive {
/*===============客戶端========================*/
public static void main(String[] args) {
RedHeadBird redHeadBird = new RedHeadBird();
redHeadBird.display();
redHeadBird.yell();
redHeadBird.doFly();
System.out.println(" ");
System.out.println("靠近人群中.......");
redHeadBird.setFlyBehavior(new FlyByKick());
redHeadBird.doFly();
}
}
~~~
此時，才是真正的策略模式。通過關聯另一個介面`FlyBehavior`，封裝飛的行為，同時保證了程式碼的重用性，介面還可以對擴充套件保持開放。
`UML`類圖如下：
總結：
- 當你想讓某個類中的某一行為能在執行中可以變化，就==將這一行為拿出來進行封裝，類再通過關聯的方式獲取到這一行為即可。==
- 需要==在執行時改變類的行為==時，可以使用策略模式進行設計。
## 代理模式
簡述：**代理模式(Proxy)，為其他物件提供一種代理以控制對這個物件的訪問。**
==需求==：現在需要實現加減乘除功能。
#### 反例 #1：
~~~java
interface Calculator{
int add(int a ,int b);
int sub(int a ,int b);
int mul(int a ,int b);
int div(int a ,int b);
}
class MyCalculator implements Calculator{
@Override
public int add(int a, int b) {
return a + b;
}
@Override
public int sub(int a, int b) {
return a - b;
}
@Override
public int mul(int a, int b) {
return a * b;
}
@Override
public int div(int a, int b) {
return a / b;
}
}
~~~
~~~java
/*===================客戶端=============*/
public class negtive {
public static void main(String[] args) {
Calculator c = new MyCalculator();
System.out.println(c.add(2, 3));
System.out.println(c.sub(10, 3));
System.out.println(c.mul(8, 3));
System.out.println(c.div(99, 3));
}
}
~~~
這不是信手拈來的事情？
有請程式猿的好同事--產品經理出場提出需求變化：“這樣太簡單了，我想要加入一些輸出提示。”
我心想，你再改需求，我就給你頭一頓輸出。
#### 動態代理
這時候，不能改動原始碼，否則違反[開閉原則](https://www.cnblogs.com/l1ng14/p/13662445.html#開閉原則)，這時候先明確---==動態代理==的`API`。
~~~java
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class[] interfaces,
InvocationHandler h)
~~~
- 第1個引數:`ClassLoader`(**動態代理的物件的類載入器**)
我們都知道，要例項化一個物件，是需要呼叫類的構造器的，在程式執行期間第一次呼叫構造器時，就會引起類的載入，載入類的時候，就是`jvm`拿著`ClassLoader`去載入類的位元組碼的，只有位元組碼被載入到了記憶體中，才能進一步去例項化出類的物件。簡單來說，就是隻要涉及例項化類的物件，就一定要載入類的位元組碼，而載入位元組碼就必須使用類載入器!下面我們使用的是動態代理的`api`來建立一個類的物件，這是一種不常用的例項化類物件的方式，儘管不常用，但畢竟涉及例項化類的物件，那就一定也需要載入類的位元組碼，也就一定需要類載入器，所以我們手動把類載入器傳入!
- 第2個引數:`Class[]`（**需要呼叫其方法的介面**）
我們已經知道，下面的程式碼，是用來例項化一個物件的，例項化物件，就一定是例項化某一個類的物件，問題是，到底是哪個類呢?類在哪裡?位元組碼又在哪裡?這個類，其實並不在硬碟上，而是在記憶體中!是由動態代理在記憶體中"f動態生成的！要知道，這個在記憶體中直接生成的位元組碼，會去自動實現下面方法中的第2個引數中，所指定的介面！所以，利用動態代理生成的代理物件，就能轉成`Calculator`介面型別!那麼這個代理物件就擁有`add`、 `sub`、 `mul` 、`div`方法!
- 第3個引數:`InvocationHandler`（**呼叫方法時的處理程式**）
我們已經知道，下面的代理物件`porxy`所屬的類，實現了`Calculator`介面，所以，這個代理物件就擁有`add`、 `sub`、 `mul` 、`div`方法！我們就可以通過代理物件呼叫`add`、 `sub`、 `mul` 、`div`方法！注意，每次對代理物件任何方法的呼叫，都不會進入真正的實現方法中。而是統統進入第3個引數的`invoke`方法中！
~~~java
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
return null;
}
~~~
- `Object proxy`：代理物件
- `Method`：代理物件呼叫的方法
- `Object[] args`:呼叫方法的引數
#### 正例 #1：
~~~java
public class MyHandler implements InvocationHandler {
private Calculator calculator ;
public MyHandler(Calculator c){
this.calculator = c;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("呼叫"+method.getName()+", 引數是"+ Arrays.toString(args));
int res = (int) method.invoke(calculator, args);
System.out.println("結果是 "+res);
return res;
}
}
~~~
先把`InvocationHandler`的實現類設計好。在實現類的內部關聯`Calculator`，用於呼叫`Calculator`的方法。
~~~java
public class postive {
public static void main(String[] args) {
Calculator c = new MyCalculator();
ClassLoader loader = postive.class.getClassLoader();
Calculator proxy = (Calculator)Proxy.newProxyInstance(loader, new Class[]{Calculator.class}, new MyHandler(c));
proxy.add(22,33);
proxy.sub(55,22);
proxy.div(10,2);
proxy.mul(50,5);
}
}
~~~
總結：==代理模式是代理物件通過在其內部關聯被代理物件，對被代理物件的方法實施擴