「補課」進行時:設計模式(11)——遊戲中的策略模式

1. 前文彙總

「補課」進行時:設計模式系列

2. 遊戲中的策略模式

我是一個很喜歡玩遊戲的人,週末在家打打遊戲是真的很開心。

回想起來當年上大學的往昔崢嶸歲月,那時候基本上是一個人在玩遊戲,背後圍着好幾個人看,一個個的充當着狗頭軍師的作用。

時間長了就能發現,喜歡看別人打遊戲的人,往往自己玩的都不怎麼樣,但是當起狗頭軍師來那是一套一套的,難道這就是旁觀者清?

當年在大學宿舍玩的最多還是「英雄聯盟」,當年還是 AP 劍聖橫行天下,然而每次排位遇到的都是別人家的劍聖和我方劍聖。

這時候,一般就是狗頭軍師上線的時候,你出這個 xxx ,保證你如何如何牛皮,哎呀,你先打誰誰誰啊,爲啥老要追着一個肉砍。

如果把上面這個場景轉化成寫程序,基本上是這樣的:

首先定義一個 LOL 的接口:

public interface LOL {
    void playMethod();
}

然後再來兩個狗頭軍師實現這個接口,每個狗頭軍師都有自己的玩法:

public class DogStrategistA implements LOL{
    @Override
    public void playMethod() {
        System.out.println("先出攻擊裝,剛正面,不慫");
    }
}

public class DogStrategistB implements LOL {
    @Override
    public void playMethod() {
        System.out.println("先出防禦裝,站得住纔有輸出");
    }
}

接着,我們開啓一局遊戲:

public class LOLGame {
    private LOL lol;
    public LOLGame(LOL lol) {
        this.lol = lol;
    }
    public void play() {
        this.lol.playMethod();
    }
}

然後下面是一個測試類:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        LOLGame game;
        System.out.println("狗頭軍師A的點子--------------");
        game = new LOLGame(new DogStrategistA());
        game.play();
        System.out.println("狗頭軍師B的點子--------------");
        game = new LOLGame(new DogStrategistB());
        game.play();
    }
}

最後的執行結果如下:

狗頭軍師A的點子--------------
先出攻擊裝,剛正面,不慫
狗頭軍師B的點子--------------
先出防禦裝,站得住纔有輸出

是不是感覺上面這串代碼好像和平時寫的沒啥區別,然而你並沒有猜錯,這就是策略模式。

3. 策略模式

3.1 定義

策略模式(Strategy Pattern)是一種比較簡單的模式,也叫做政策模式(PolicyPattern)。其定義如下:

Define a family of algorithms,encapsulate each one,and make theminterchangeable.(定義一組算法,將每個算法都封裝起來,並且使它們之間可以互換。)

  • Context: 封裝角色,起承上啓下封裝作用,屏蔽高層模塊對策略、算法的直接訪問,封裝可能存在的變化。
  • Strategy: 抽象策略角色,策略、算法家族的抽象,通常爲接口,定義每個策略或算法必須具有的方法和屬性。
  • ConcreteStrategy: 具體策略角色。

通用代碼如下:

public interface Strategy {
    void doSomethinging();
}

public class ConcreteStrategy1 implements Strategy {
    @Override
    public void doSomethinging() {
        System.out.println("具體策略1");
    }
}

public class ConcreteStrategy2 implements Strategy {
    @Override
    public void doSomethinging() {
        System.out.println("具體策略2");
    }
}

public class Context {
    private Strategy strategy;
    public Context(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }
    public void doAnything() {
        this.strategy.doSomethinging();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Strategy strategy = new ConcreteStrategy1();
        Context context = new Context(strategy);
        context.doAnything();
    }
}

3.2 優點

  • 算法可以自由切換:這是策略模式本身定義的,只要實現抽象策略,它就成爲策略家族的一個成員,通過封裝角色對其進行封裝。
  • 避免使用多重條件判斷:如果沒有策略模式,那麼我們只能選擇使用多重條件判斷語句,多重條件語句不易維護,而且出錯的概率大大增強。使用策略模式後,可以由其他模塊決定採用何種策略,策略家族對外提供的訪問接口就是封裝類,簡化了操作,同時避免了條件語句判斷。
  • 擴展性良好:這甚至都不用說是它的優點,在現有的系統中增加一個策略太容易了,只要實現接口就可以了。

3.3 缺點

  • 策略類數量增多:每一個策略都是一個類,複用的可能性很小,類數量增多。
  • 所有的策略類都需要對外暴露:上層模塊必須知道有哪些策略,然後才能決定使用哪一個策略,這與迪米特法則是相違背的,我只是想使用了一個策略,我憑什麼就要了解這個策略呢?那要你的封裝類還有什麼意義?這是原裝策略模式的一個缺點,幸運的是,我們可以使用其他模式來修正這個缺陷,如工廠方法模式、代理模式或享元模式。

如果系統中的一個策略家族的具體策略數量超過 4 個,則需要考慮使用混合模式,解決策略類膨脹和對外暴露的問題。

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