前言：在前段時間陸陸續續在博客園更新了一系列關于重構的文章。在重構我們既有的代碼時，往往會用到設計模式。在之前重構系列的文章中，我們在重構時用到了“工廠模式”、“策略模式”、“狀態模式”等。當然在重構時，有的地方沒有點明使用的是那種設計模式。從今天開始，我們就圍繞著設計模式這個主題來討論一下我們常用的設計模式，當然“GoF”的23種設計模式不會全部涉及到，會介紹一些常見的設計模式。在接下來我們要分享的設計模式這個系列文章中，還是以Swift語言為主來實現每種設計模式的Demo。并且仍然會在GitHub上進行Demo的分享，希望與大家相互交流，相互學習，有不足之處還望批評指正。

今天文章的主要思路是先圍繞著“穿越火線”中的角色與武器的關系，通過策略模式來設計實現這種關系，整體的來整體感受一下“策略模式”的優點。然后再參考《Head First Design Patterns》這本書中的鴨子的示例，來一步步使用Swift來實現策略模式的案例。當然我們只是參考《Head First Design Patterns》中的示例，本篇中的示例與其中的示例還是有所區別的。大部分設計模式的案例都是使用Java實現的，我們依然會使用Swift來實現。還是那句話，設計模式是針對面向對象編程語言的，而不是針對某一種編程語言，Swift是面向對象的語言，所以設計模式用于Swift編程中是沒有問題的。廢話少說，進入今天的主題。

一、穿越火線中的“策略模式”(Strategy Pattern)

當然，這個示例是我YY出來的示例，不是“穿越火線”這個游戲的設計方案呢。說到"穿越火線"如果你沒有玩過，那應該聽過吧，就是“CrossFire”。我平時不怎么玩游戲，穿越火線之前體驗過，不過只有被爆頭的份兒。聽說那些游戲玩家現在不怎么玩兒“CF”啦，改玩兒Dota，LOL啦，真的是這樣嗎？我個人對于游戲而言是外行了，不過玩個超級瑪麗、魂斗羅、植物大戰僵尸、節奏大師還是可以的（壞笑）。

言歸正傳，今天我們就模擬穿越火線中角色和武器的關系，使用“策略模式”來實現。首先我們先分析一下這個場景，穿越火線中角色分為不同的等級，也就是“軍銜”了，簡單的說幾個吧，由高到底對應著“軍師旅團營連排小工兵”，上面的是組織，軍銜莫過于各種級的士官，少中上尉，少中上校，少中上將（應該對吧，本人不太專業呢，不過用于咱們要實現的例子是夠了）。我雖然不怎么會打CF，可是我會玩軍棋呢。

我是不是刷知乎刷多了，不能在這兒“一本正經的胡說八道”了。言歸正傳，不同的角色所配備的武器裝備也不同，等級越高所使用的武器裝備也就越厲害。我們如何使用面向對象來表達這種角色與武器之間的關系呢？我們先看一下下方的類“類圖”。
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上面是一個簡化的類“類圖”，上面這種形式可以表達我們之前的那種場景。“軍人”是一個父類，其他具體等級的軍官都繼承自“SuperClass”。那么問題來了，在上面那種模式下，如果只有“少尉”和“中尉”配備某種武器，其他軍官不配備，我們就要在“少尉”和中尉的類中分別添加要實現的武器，那么這樣會產生冗余的代碼。還有個問題是上面的設計形式不利于擴展，比如“少尉”也要配備狙擊步槍，豈不是得從“中尉”中的狙擊步槍的方法復制到“少尉”中。這樣也會產生重復代碼的。那么我們該怎樣去解決這個問題呢？

有童鞋說了，在Swift中的Protocol（協議，也就是Java中的接口）可以提供默認的實現。也就是聲明一個protocol，然后通過extension來為協議添加默認實現，只要是類遵循該協議，那么這個類就擁有了這個默認實現（當然，Java中的接口是不能通過后期的延展來為其添加默認實現的）。如果在Swift中使用接口的默認實現的話，如果要對上述軍官擴充裝備的話，設計中的類“類圖”（不是類圖，但與類圖相似）實現如下所示：
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上面這種設計模式雖然不會產生重復的代碼，但是如果給“軍官”添加的武器過多的話，那么會導致相應的類中實現的接口過多，這并不是我們想要的。下方將會給出一個良好的解決方案，也就是使用策略模式。

二、使用“策略模式”(Strategy Pattern)對上述關系進行設計

“策略模式”的定義大概是：策略模式，將不同的策略（算法）進行封裝，讓他們之間可以相互的替換，此模式讓策略的變化獨立于使用策略的用戶。在設計模式中有不同的設計原則，其中有一條就是“找出程序中可能需要變化的地方，并且把它嗎獨立出來，手游購買不要和不變的代碼混在一起”。根據這條設計原則，然后結合著上述示例不難分析出來，在上述示例中，使用軍官使用的不同武器是可以變化的，使用不同的武器正是采取不同的策略呢。

所以經過上述討論，我們可以使用“策略模式”來重新設計上面的結構。簡單的說就是把變化的“武器”部分進行提取，然后在軍官中進行使用，不同的軍官可以采取不同的策略，并且可以隨時替換。下面是我們使用“策略模式”重新設計后的關系，具體請看下圖。

在上面的類“類圖”中我們對可變的“武器策略進行了提取”。我們使用了WeaponBehavior協議來規定武器的策略，使得不同的武器對外有統一的接口，在此就是使用武器，也就是開火。不同的武器使用不同的的“開火策略”，但是對外的接口都是一樣的。設計原則中有一條是“面向接口編程，而不是面向實現編程”。這里所指的接口可以是協議，可以是抽象類，也可以是超類，其實就是利用面向對象的“多態”特性。上面的紅框中實現的就是所有不同的策略。

而綠框中是我們的用戶，也就是軍官的定義，是我們不變的部分。在軍官中也有一個基類，在基類中定義了軍官的共性，其中依賴于“武器策略”的接口。在軍官超類中使用“武器策略”的協議聲明了一個對象，該對象就是該軍官所采取的武器策略。在軍官的超類中可以通過setWeapon()方法采取不同的策略，其中fire()方法就是使用該“武器策略”進行開火。在具體的軍官中的changeXXX()方法就是調用setWeapon()方法進行策略切換的方法。具體內容請看下方的具體實現。

三、上述“策略模式”(Strategy Pattern)的具體實現

上面給出了“武器策略模式”的個個部分之間的關系，并給出了相應的解釋。如果對此你感覺到抽象的話，那么我們接下來就用相應的Swift代碼去實現上述示例。也就是將上面的理論部分進行具體實現，當然在此我們用的是Swift語言，但是，你完全可以使用其他的面向對象編程語言。下面就是我們具體的代碼實現。

下方就是我們對“武器策略”的實現，紅框中對應的就是上面圖中的WeaponBehavior（協議）接口，下方綠框中就是不同武器的策略，每個武器策略都遵循了WeaponBehavior協議。并且實現了相應的useWeapon()方法。
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對“武器策略”模塊實現完畢后，接下來我們就得實現軍官模塊了。也是根據上面我們所畫的“模式結構圖”來實現我們的“軍官模塊”，下方Character就是所有軍官的基類，其中默認的武器策略weapon就是手槍（PistolBehavior），其中有設置策略和改變策略的方法，并且還有使用策略的方法（fire()）。下方的紅框就是實現的不同的軍官了，不同的軍官可以有不同的切換策略的方法。具體如下所示：
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上面就是我們全部實現的代碼，下方是我們的測試用例和輸出結果。下方我們創建了一個“中尉”軍官----lieutenant，軍官默認的是開的手槍。但是可以調用相應的changeXXX()方法來切換武器策略。開手槍時，發現火力不行，然后就調用changeHK()方法切換到HK48步槍。這種關系使用“策略模式”就比較靈活，并且便于擴展。比如中尉現在也要配備大狙，因為現在已經有大狙這個武器策略了，所以我們現在只需在中尉中添加相應的change方法，傳入大狙的武器策略即可，具體的就不在演示了。
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總結

以上是生活随笔為你收集整理的游戏设计模式思考：“穿越火线”中的“策略模式”的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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