Java–面向对象设计

• 2022 年 2 月 10 日
• 笔记
• JAVA

【转载自本科老师上课课件】

问题一：

　　在一个软件的功能模块中，需要一种图像处理的功能。该图像处理的策略（如何处理）与图像的内容是相关的。如：卫星的运行图片，使用策略A处理方式，如果是卫星内云图片，则需要策略B处理方式。随时可向系统添加新的处理策略。处理时从GUI菜单下选择一种策略进行处理。  请使用Java设计出相应的程序。

【解决】

方法1：面向过程的传统方式
　　定义一个大的函数：
　　void　strategy(int selection)
　　{
　　　　if(selection==1){
　　　　  //按第一种选择的策略进行处理：处理代码
　　　　}
　　　　else if(selection==2){
　　　　  //按第二种选择的策略进行处理：处理代码
　　　　}
　　　　…
　　　　else if(selection==n){
　　　　  //按第n种选择的策略进行处理：处理代码
　　　　}
　　}
　　客户端调用代码：
　　根据GUI下拉菜单的选择项，调用:strategy(n)
方法2：面向对象的传统方式
　　定义一个类，包含所有的策略：
　　public class Strategy{
　　　　public static void　strategy1()
　　　　{
　　　　  //策略1的处理代码
　　　　}
　　　　public static  void　strategy2()
　　　　{
　　　　  //策略2的处理代码
　　　　}
　　　　//…
　　　　public static  void　strategyn()
　　　　{
　　　　  //策略n的处理代码
　　　　}
　　}
　　客户端调用代码：
　　根据GUI下拉菜单的选择项，调用相应的策略代码: Strategy. strategyn()
方法3：接口的设计方案 ！！！
　　(1)定义一个接口：Strategy
　　public interface Strategy{
　　　　public void strategy();//策略处理代码
　　}
　　(2)随时添加新策略：就是随时实现该接口！（不需要修改已打包封装好的原始的类库包）这是一种纯增量式代码的修改添加
　　public class NewAddStrategy implement Strategy
　　{
　　　　public void strategy(){
　　　　　　//新策略的处理代码
　　　　}
　　}
　　(3)客户端代码：针对接口进行软件设计
　　public class Client
　　{
　　　　 Strategy  strategy;
　　　　//调用方式：
　　　　//strategy. strategy();
　　}
　　(4)关系图

问题二：

　　手机等设备中，对于如蓝牙设备，在整个系统中只需要一个对象表达它。如何控制系统，确保只生成一个对象呢？

【解决】

　　思路：

　　　　1）构造器隐藏起来。即private
　　　　2)定义唯一的一个private static 成员保存它。
　　　　3)开放一个public static 方法，获取唯一的那个对象。
　　设计结果—-单例模式 ！

　　public class BLDev
　　{
   　　 private static BLDev obj=new BLDev();
   　　 private void BLDev(){
   　　     //蓝牙设备初始代代码
   　　 }
   　　 public static BLDev getDefaultBLDev()
   　　 {
   　　       return obj;
   　　 }
　　}
　　//使用方法：在需要BLDev对象的地方：    
　　BLDev  bl=BLDev.getDefaultBLDev();    

问题三：

　　有一个整点报时的服务，每当整点时，向需要整点报时服务的其它对象发出整点通知。整点报时服务在整个系统中只需要一个即可（不允许产生多个）。

【解决】

• 设计思考：服务者与需要服务的对象之间：
  • 对象需要服务。如何表达这一点？
    • 只有对象自己才能知道，它需不需要服务。故：让对象自己向服务提供者表达：我需要服务。即：服务提供者应该提供一个手段，让其它对象向它表达“我需要服务”。即：注册。因而：void register(需要服务的对象)
  • 对象不再需要服务。如何表达这一点？
    • 只有对象自己才能知道，它不再需要服务。 故：让对象自己向服务提供者表达：我不再需要服务了。  即：服务提供者应该提供一个手段，让其它对象向它表达“我不再需要服务了”。即：删除注册。  因而：void unregister(不再需要服务的对象)
  • 发出通知。如何设计？
    • 当整点到时，服务应该向所有需要服务的那些对象，发出通知。  因此：服务应该有一个手段，向所有的注册者发出通知。  因而：设计一个方法，通知这些对象。 void notifies()
  • 对象怎样得到通知，然后可处理相应逻辑。如何设计？
    • 生活中，得到通知的方式：打电话+（通知内容）？EMAIL +（通知内容）?QQ +（通知内容）?….         故：每一个要得到通知的对象，必须提供一个方法，由服务提供方去自动调用，并且传入相应的通知内容。  如何保证：1）每一个要得到通知的对象，提供的方法，其名字、参数、返回值等保持一致？2）而且必须要提供此方法？（约束），否则得不到通知？
    • 这引导我们自然而然地作出设计：这正是接口。
      故：设计决策：设计出一个接口，只有实现该接口的类的对象，才能有资格得到通知【 因为：保证：1）每一个要得到通知的对象，提供的方法，其名字、参数、返回值等保持一致？2）而且必须要提供此方法？（约束），否则得不到通知？】
    • 接口：TimeListener
      方法： 用于得到通知
      方法名：service
      传入参数：整点时间数据及其它数据（如：发生的上下文等）。
      故：设计时，抽象出类：TimeEvent来表达它。
      结果：void service(TimeEvent e)
  • 整点报时服务规范化、标准化，适用更多的具有服务特性的对象。如何设计？
    • 观察发现：几乎所有的服务都应该具有这样的特性：注册、解注册、发出通知。而整点报时服务，也具有这个特性。  具有。。。特性，暗示我们：将这样的特性抽象成:抽象类？还是接口？
    • 还是接口
      每一个服务应该具有的特性：
      public interface Serviceable
      {
       　　void register(TimeListener tl);
              void unregister(TimeListener tl);
              void notifies();
      }
    • 提供整点报时的Service自然具有Serviceable特性
      故：
      public class TimeService
      implements Serviceable
      {
          //略
      }
    • 
  • 只能产生一个对象。如何设计？其它考虑。
    • 分析：
      1）构造器隐藏。
      2）提供一个public static 方法，只能通过该方法，才能获取该对象。
    • 代码设计

    • public class TimeService
      implements TimeListener
      {
          //…
          private TimeService(){}
          private static TimeService ts=new TimeService();
          public static TimeService  getTimeService()
         { 
              return ts;
          }
      }