Java--物件導向設計

Si_wuxie發表於2022-02-10
Java物件

【轉載自本科老師上課課件】

問題一：

　　在一個軟體的功能模組中，需要一種影像處理的功能。該影像處理的策略（如何處理）與影像的內容是相關的。如：衛星的執行圖片，使用策略A處理方式，如果是衛星內雲圖片，則需要策略B處理方式。隨時可向系統新增新的處理策略。處理時從GUI選單下選擇一種策略進行處理。  請使用Java設計出相應的程式。

【解決】

方法1：程式導向的傳統方式
　　定義一個大的函式：
　　void　strategy(int selection)
　　{
　　　　if(selection==1){
　　　　  //按第一種選擇的策略進行處理：處理程式碼
　　　　}
　　　　else if(selection==2){
　　　　  //按第二種選擇的策略進行處理：處理程式碼
　　　　}
　　　　…
　　　　else if(selection==n){
　　　　  //按第n種選擇的策略進行處理：處理程式碼
　　　　}
　　}
　　客戶端呼叫程式碼：
　　根據GUI下拉選單的選擇項，呼叫:strategy(n)
方法2：物件導向的傳統方式
　　定義一個類，包含所有的策略：
　　public class Strategy{
　　　　public static void　strategy1()
　　　　{
　　　　  //策略1的處理程式碼
　　　　}
　　　　public static  void　strategy2()
　　　　{
　　　　  //策略2的處理程式碼
　　　　}
　　　　//…
　　　　public static  void　strategyn()
　　　　{
　　　　  //策略n的處理程式碼
　　　　}
　　}
　　客戶端呼叫程式碼：
　　根據GUI下拉選單的選擇項，呼叫相應的策略程式碼: Strategy. strategyn()
方法3：介面的設計方案 ！！！
　　(1)定義一個介面：Strategy
　　public interface Strategy{
　　　　public void strategy();//策略處理程式碼
　　}
　　(2)隨時新增新策略：就是隨時實現該介面！（不需要修改已打包封裝好的原始的類庫包）這是一種純增量式程式碼的修改新增
　　public class NewAddStrategy implement Strategy
　　{
　　　　public void strategy(){
　　　　　　//新策略的處理程式碼
　　　　}
　　}
　　(3)客戶端程式碼：針對介面進行軟體設計
　　public class Client
　　{
　　　　 Strategy  strategy;
　　　　//呼叫方式：
　　　　//strategy. strategy();
　　}
　　(4)關係圖

問題二：

　　手機等裝置中，對於如藍芽裝置，在整個系統中只需要一個物件表達它。如何控制系統，確保只生成一個物件呢？

【解決】

　　思路：

　　　　1）構造器隱藏起來。即private
　　　　2)定義唯一的一個private static 成員儲存它。
　　　　3)開放一個public static 方法，獲取唯一的那個物件。
　　設計結果----單例模式 ！

　　public class BLDev
　　{
   　　 private static BLDev obj=new BLDev();
   　　 private void BLDev(){
   　　     //藍芽裝置初始代程式碼
   　　 }
   　　 public static BLDev getDefaultBLDev()
   　　 {
   　　       return obj;
   　　 }
　　}
　　//使用方法：在需要BLDev物件的地方：    
　　BLDev  bl=BLDev.getDefaultBLDev();

問題三：

　　有一個整點報時的服務，每當整點時，向需要整點報時服務的其它物件發出整點通知。整點報時服務在整個系統中只需要一個即可（不允許產生多個）。

【解決】

  • 設計思考：服務者與需要服務的物件之間：
    • 物件需要服務。如何表達這一點？
      • 只有物件自己才能知道，它需不需要服務。故：讓物件自己向服務提供者表達：我需要服務。即：服務提供者應該提供一個手段，讓其它物件向它表達“我需要服務”。即：註冊。因而：void register(需要服務的物件)
    • 物件不再需要服務。如何表達這一點？
      • 只有物件自己才能知道，它不再需要服務。 故：讓物件自己向服務提供者表達：我不再需要服務了。  即：服務提供者應該提供一個手段，讓其它物件向它表達“我不再需要服務了”。即：刪除註冊。  因而：void unregister(不再需要服務的物件)
    • 發出通知。如何設計？
      • 當整點到時，服務應該向所有需要服務的那些物件，發出通知。  因此：服務應該有一個手段，向所有的註冊者發出通知。  因而：設計一個方法，通知這些物件。 void notifies()
    • 物件怎樣得到通知，然後可處理相應邏輯。如何設計？
      • 生活中，得到通知的方式：打電話+（通知內容）？EMAIL +（通知內容）?QQ +（通知內容）?....         故：每一個要得到通知的物件，必須提供一個方法，由服務提供方去自動呼叫，並且傳入相應的通知內容。  如何保證：1）每一個要得到通知的物件，提供的方法，其名字、引數、返回值等保持一致？2）而且必須要提供此方法？（約束），否則得不到通知？
      • 這引導我們自然而然地作出設計：這正是介面。
        故：設計決策：設計出一個介面，只有實現該介面的類的物件，才能有資格得到通知【 因為：保證：1）每一個要得到通知的物件，提供的方法，其名字、引數、返回值等保持一致？2）而且必須要提供此方法？（約束），否則得不到通知？】
      • 介面：TimeListener
        方法： 用於得到通知
        方法名：service
        傳入引數：整點時間資料及其它資料（如：發生的上下文等）。
        故：設計時，抽象出類：TimeEvent來表達它。
        結果：void service(TimeEvent e)
    • 整點報時服務規範化、標準化，適用更多的具有服務特性的物件。如何設計？
      • 觀察發現：幾乎所有的服務都應該具有這樣的特性：註冊、解註冊、發出通知。而整點報時服務，也具有這個特性。  具有。。。特性，暗示我們：將這樣的特性抽象成:抽象類？還是介面？
      • 還是介面
        每一個服務應該具有的特性：
        public interface Serviceable
        {
         　　void register(TimeListener tl);
                void unregister(TimeListener tl);
                void notifies();
        }
      • 提供整點報時的Service自然具有Serviceable特性
        故：
        public class TimeService
        implements Serviceable
        {
            //略
        }
    • 只能產生一個物件。如何設計？其它考慮。
      • 分析：
        1）構造器隱藏。
        2）提供一個public static 方法，只能通過該方法，才能獲取該物件。
      • 程式碼設計
      • public class TimeService
implements TimeListener
{
    //…
    private TimeService(){}
    private static TimeService ts=new TimeService();
    public static TimeService  getTimeService()
   { 
        return ts;
    }
}

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