深入浅出设计模式

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深入浅出设计模式

大家好，我是小士。

在第一次做项目的时候，写代码毫不顾忌，只想着把功能实现了就好。随着项目的推进，需求越变越多，写代码的效率越来越低，最后连自己写的代码都看不懂了。当时前辈给我推荐了《深入浅出设计模式》这本书。让我学习一下设计模式。常用的设计模式来来去去就那么几个，背熟了以后对写代码受益无穷。于是，笔者之后计划着每周从这本书中学习一个设计模式。

这本书的示例代码主要用java编写。因为个人平时更民俗学习惯用python写代码，所以更习惯基于python来理解设计模式。本文会把学习过程中的笔记和python代码分享给大家。由于《深入浅出设计模式》已经对每个模式的由来讲得非常细致了，本系列只是对学到的设计模式进行一个总结。

代码需求

原书用一个设计模拟鸭子游戏的例子来解释什么是策略模式。假如老板要求你设计一款模拟鸭子的游戏，而他需要每种鸭子有不同的叫声腾讯军事、外观、或其他可能新增的需求(╯‵□′)╯︵┴─一休哥图片┴。

这个问题其实并不难，只要需求给定了我们能很快实现一版代码。但是在实际场景中，需求总是越来越多的。为了更高效地实现新需求，我们写的代码需要兼顾「可复用性」和「可拓展性」。

继承和组合

原书主要对比了两种风格的代码：「继承」为主的和「组合」为主的。继承为主的代码可复用性高但是可拓展性差；组合为主的代码可拓展性高，可复用性也不差。策略模式以组合为主，它的核心思想是「将独立的模块组合起来」。

继承为主的代码结构如下图所示：

继承为主的代码问题主要体现在橡皮鸭（RubberDuck）的实现上。运营是做什么的一开始定义父类Duck的时候，没有考虑到会存在橡皮鸭这种不会飞且吱吱叫的鸭子，导致了橡皮鸭的fly方法和quack方法需要重写。索尼广角镜头橡皮鸭的实现已经几乎相当于把父类Duck重写一遍了。但如果未来又加入一个不会飞也不会叫的鸭子怎么办，总不能再重写一遍吧？

计划赶不上变化，想不到的需求才是常态。尽管一开始是「为了提高可复用性才用了继承结构」的，但因为需求千奇百怪，继承结构经常「不能保证新的子类一定能复用父类的方法」。

而组合为主的代码能很好地避免这一问题。我们注意到，Duck类一般不需要修改，而fly和quaradius协议ck方法「经常需要修改」。我们把需要经常修改的地方「抽出来」，分别做成一个个「独立的模块」（FlyBehavior和QuackBehavior），最后再将他们「组合」回D苏州西园寺uck。最后得到代码结构如下图

相比于继承为主的代码，它重新定义了两个父类FlyBehavio猫的习性r和QuackBehavior。这两个父类将飞行行为和叫声「封装」起来，将它们变成独霍乱时期的爱情立的两个模块。如果需要增加新的飞行行为和叫声，我们可以直接继承FlyBehavior和QuackBehavior来实现新的需求，而不影响以前已经实现好的功能。

策略模式总结

策略模式的核心思想就是「将独立的模块组合起来」。策略模式通过定义「算法族」，并将它们分别「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」于使城市gdp排名用算法的客户。

依据策略模式来设计代码一般分为三个步骤：

找出应用中可能需要变化之处，将它们「封装」成独立的模块；分别「实现」独立的模块；将它们「组合」到一起。

少用继承，多用组合。为了复用代码而使用继承，会限制代码可拓展性，难以应付新的需求，最后结果反而可能更糟。

参考文献Head First Design Patterns, 2nd Edition《Head First 设计模式》学实习周报习笔记 | 策略模式 (jalan.space/2020/03/09/2020/)design-pattern-strategy-pattern/附录代码

继承风格的python实现如下：

class Duck: def quack(self): 虚拟天空 print('呱呱叫') def swim(self): print('会游泳') def fly(self): print('会飞') def display(self): raise NotImplementedErrorclass MallardDuck(Duck): 舒赛 d巴黎综合征ef display(self): print('未完成的故事;外观是绿头')class RedheadDuck(Duck): def display(self): print('外观是红头')class RubberDuck(Duck): def quack(): print('吱吱叫') def fly(): 南中医 print('不会飞，什么事都不能做') def display(self): print(&#明星护肤39;外观是橡皮鸭')

组合风格的python实现分为三个部分：QuackBehavior, FlyBehavior, 和Duck。QuackBehavior部分为。具体实现如下：

# QuackBehaviorclass QuackBehavior(): def quack(self,): raise NotImplementedErrorclass Quack(QuackBehavior): def qu壁画ack(self,): print('呱呱叫')class Squeak(): def quack(self,): print('吱吱叫')class MuteQuack(): def quack(self,): print('不会叫')# FlyBehaviorclass FlyBehavior: def fly(self,): raise NotImplementedErrorclass FlyWithWings(FlyBehavior): def fly(self,): print('我在飞行')class FlyNoWay(FlyBehavior): def fly(self,): print('不会飞')# Duckclass Duck: def __init__(self,): self.flyBehavior = None self.quackBehavior = None def performFly(self): self.flyBehavior.fly() def performQuack(self): self.quackBehavior.quack() def swim(self): print('会游泳') def display(self): raise NotImplementedErrorclass MallardDuck(Duck): def __init__(self,): self.flyBehavior = FlyWithWings() self.quackBehavior = Quack() def display(self): print('外观是绿头')class RedheadDuck(Duck): def __init__(self,): 吉他时代 self.对数运算法则flyBehavior = FlyWithWings() self.quackBehavior = Quack() def display(self): print('外观是红头')class RubberDuck(Duck): def __init__(self,): self.flyBehavior = Squeak() self.quackBehavior = FlyNoWay() def display(self): print('外观是橡皮鸭')if __name__=="__main__": duck = MallardDuck() duck.performQuack() duck.performFly()

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