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学会Java打造稳定行为模式：实用案例解析与技巧分享

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在Java编程的世界里，行为模式是一种设计模式，它关注的是对象之间如何通信和交互。掌握行为模式可以帮助我们编写更加模块化、灵活和可重用的代码。本文将深入探讨Java中几种常见的行为模式，并通过实际案例来解析它们的用法和技巧。

一、策略模式（Strategy Pattern）

策略模式允许在运行时选择算法的行为。这种模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

实用案例

假设我们有一个购物车系统，不同的支付方式（如支付宝、微信支付、银行卡支付）可以有不同的计算折扣和手续费的方式。

// 折扣策略接口
public interface DiscountStrategy {
    double calculateDiscount(double total);
}

// 具体折扣策略实现
public class AlipayDiscount implements DiscountStrategy {
    public double calculateDiscount(double total) {
        return total * 0.95; // 支付宝打95折
    }
}

// 购物车类
public class ShoppingCart {
    private DiscountStrategy discountStrategy;

    public void setDiscountStrategy(DiscountStrategy discountStrategy) {
        this.discountStrategy = discountStrategy;
    }

    public double calculateTotal(double total) {
        return discountStrategy.calculateDiscount(total);
    }
}

技巧分享

  • 使用策略模式时，确保每种策略都有统一的接口。
  • 可以通过工厂模式来创建策略对象，避免直接实例化。

二、观察者模式（Observer Pattern）

观察者模式定义对象间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。

实用案例

一个天气应用程序可能会包含一个温度观察者，当温度变化时，所有注册的观察者都会收到通知。

// 观察者接口
public interface Observer {
    void update(String message);
}

// 被观察者接口
public interface Subject {
    void registerObserver(Observer o);
    void removeObserver(Observer o);
    void notifyObservers();
}

// 实现观察者
public class TemperatureObserver implements Observer {
    public void update(String message) {
        System.out.println("Temperature changed: " + message);
    }
}

// 实现被观察者
public class WeatherStation implements Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    private String temperature;

    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    public void removeObserver(Observer o) {
        observers.remove(o);
    }

    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(temperature);
        }
    }

    public void setTemperature(String temperature) {
        this.temperature = temperature;
        notifyObservers();
    }
}

技巧分享

  • 保持观察者与被观察者之间的松耦合。
  • 注意观察者列表的管理，避免内存泄漏。

三、命令模式（Command Pattern）

命令模式将请求封装为一个对象，从而允许用户使用不同的请求、队列或日志请求来参数化其他对象。命令模式也支持可撤销的操作。

实用案例

一个远程控制器的例子，可以通过发送命令来控制电视的各种功能。

// 命令接口
public interface Command {
    void execute();
}

// 具体命令实现
public class TurnOnTVCommand implements Command {
    private TV tv;

    public TurnOnTVCommand(TV tv) {
        this.tv = tv;
    }

    public void execute() {
        tv.turnOn();
    }
}

// 电视类
public class TV {
    public void turnOn() {
        System.out.println("TV turned on.");
    }

    public void turnOff() {
        System.out.println("TV turned off.");
    }
}

技巧分享

  • 命令模式适用于需要支持撤销操作的场合。
  • 可以将命令存储在历史记录中，实现撤销功能。

总结

掌握Java中的行为模式对于编写高质量的代码至关重要。通过本文的案例解析和技巧分享，相信你已经对如何在实际项目中应用这些模式有了更深的理解。不断地实践和总结，你将能够在Java编程的道路上越走越远。

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