设计模式 by Python1：策略模式

最近开始重新看《Head First 设计模式》，作为一个不错的练习，打算在整理设计模式笔记的时候用Python实现。

作为第一个介绍的设计模式，策略模式简单的同时相当实用。

在这里，我不打算采用书中的鸭子作为例子，我决定使用我喜欢的军事题材来描述，我们不做鸭子，造航母！

航母游戏

我们现在考虑如何做一个航母游戏，就相当于航母版的战舰世界吧，这里只有一类船：航空母舰。

我们考虑一下，航母最重要的共能无疑是起降战机，目前世界上的现代航母，无非采用以下几种方式起降：

• 弹射起飞阻拦着舰，比如美帝的尼米兹系列。
• 滑跃起飞阻拦着舰，比如我们的辽宁舰。
• 垂直起飞垂直着舰，比如阿三的几艘。
• 滑跃起飞垂直着舰，不错，这么奇葩的只有我大嘤帝国。

其中起飞模式有三种，着舰模式有两种。

凡是学过OOP的，第一直觉肯定是构建一个这样的类图：

这很容易想到，但是，这样做没有任何代码复用，我们需要在每个子类中分别实现起飞和着舰的内容，现在我们只是创建了四个子类，如果要加入日本、意大利、泰国之类的小航母，那无疑是场灾难。

代码复用的基石是将可可变且可复用的部分进行剥离和封装。

这也是非常实用的一种设计模式准则。

如我们之前讨论的，起飞和降落都是有数的几种模式，那我们是不是可以将这些起飞、降落模式从具体的航母上剥离？

如果你是Java程序员，那肯定会想到接口。不错，我们可以通过接口将这几种起降模式进行剥离和封装。

可能这个类图并不怎么美观，不过我已经尽了最大努力。

我们可以从类图上看到，我们已经把降落和起飞逻辑从航母具体实现中剥离，分别使用两组类来实现，然后再通过组合到航母基类的方式来使用这些起、降落模式。

我们现在用Python来具体实现。

代码有点多，这里就不一一展示了，工程文件直接上传到百度云：

链接：https://pan.baidu.com/s/1sGrKywSRwYEhbVr5fKg68w
提取码：1c4b
复制这段内容后打开百度网盘手机App，操作更方便哦

我们现在运行一下：

辽宁舰
进行滑跃起飞
进行阻拦着舰
尼米兹级
进行弹射起飞
进行阻拦着舰
伊丽莎白女王号
进行滑跃起飞
进行垂直降落着舰
维克拉马蒂亚号
进行垂直起飞
进行垂直降落着舰

可以看到不同类型的航母都按自己的方式起飞和着舰，而且无论新增哪个国家的哪艘航母，我们都可以按照已经构建的飞行和着舰模式进行快速构建。

而且这样做还有额外的好处，比如我们如果需要对辽宁号进行改造，安装弹射器，将起飞模式改为弹射起飞，我们只需要这样做：

在基类中加入改变起飞模式的方法：

    def setTakeoffMode(self, takeoffMode):
        self._takeoffMode=takeoffMode

然后修改主程序：

lnCarrier = LiaoNingCarrier()
print(lnCarrier)
from takeoff_pkg.catapult_takeoff import CatapultTakeoff
lnCarrier.setTakeoffMode(CatapultTakeoff())
lnCarrier.takeoff()
lnCarrier.land()

我们只需要更换辽宁号的起飞模式就能轻松实现。

总结一下，我们刚才进行的一系列OOP封装使用的就是一种设计模式，称为策略模式。

策略模式

顾名思义，策略模式指的是将一系列相似的策略封装为一组类，以起到复用的效果。

这里有三个关键的设计模式准则：

• 抽取可变的部分进行封装。
• 多用组合，少用继承。
• 针对接口编程，而非实现。

这三点其实是互相关联的，比如我们如果要把一组类中的可复用部分进行封装，可以选择的手段只有继承和组合。而继承是一种很笨重的方式，一来它和子类紧密结合，而且随着继承层级的增加继承树就会很复杂，基类和各级别子类之间的重写继承关系就很难维护和处理。而组合就相当灵活，还可以随时替换。

而为了实现组合，那必然会用到接口或者抽象基类，针对组合这个场景来说，我们其实并不需要关心具体是用接口实现还是抽象基类，其本质都是利用你他们的多态特性持有相应的句柄，以进行多态调用。

而正是因为采用了接口编程的方式，我们才能把具体的策略实现和拥有策略的类松耦合。正是这样才能实现策略的复用和相应带来的灵活性。

不得不说用Python进行面向对象编程还是挺累的，这很不Python。