面向对象开发技术设计模式的选择

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在解决这个问题时，我们需要考虑如何将两个类（快速排序类和二分查找类）整合到一个通用接口上，并且要确保这些操作可以被其他类型的打印者所调用。此外，我们还需要考虑到毛笔和颜料之间的关系，以及它们是否应该通过相同的接口进行处理。

首先，让我们确定每个场景的具体需求：

• 情景一：快速排序和二分查找的通用接口。
• 情景二：毛笔和颜料的通用接口。
• 情景三：不同打印者的通用接口。

接下来，我们将根据这些需求选择合适的设计模式：

通用接口

为了使快速排序和二分查找类能够在统一的接口上调用，我们可以使用单一职责原则（Single Responsibility Principle）。这个原则要求每个类只负责一个特定的责任，即单一功能。

示例代码

public interface Sorter {
    void sort(int[] arr);
}

public class QuickSort implements Sorter {
    @Override
    public void sort(int[] arr) {
        quicksort(arr, 0, arr.length - 1);
    }

    private static void quicksort(int[] arr, int low, int high) {
        if (low < high) {
            int pivotIndex = partition(arr, low, high);
            quicksort(arr, low, pivotIndex - 1); // 左子树
            quicksort(arr, pivotIndex + 1, high); // 右子树
        }
    }

    private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
        int pivot = arr[high];
        int i = low - 1;
        for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
            if (arr[j] < pivot) {
                i++;
                swap(arr, i, j);
            }
        }
        swap(arr, i + 1, high);
        return i + 1;
    }

    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }
}

类的复用性

这种方式使得快速排序和二分查找类可以独立于任何具体实现而存在，这提高了他们的复用性和可扩展性。

毛笔和颜料的通用接口

对于毛笔和颜料的通用接口，我们同样遵循单一职责的原则。这里的关键在于提供一个接口，让不同的打印者可以根据需要实现其特定的功能。

示例代码

public interface Painter {
    void paint(String color);
}

public class BrushPainter implements Painter {
    private String brushType;

    public BrushPainter(String brushType) {
        this.brushType = brushType;
    }

    @Override
    public void paint(String color) {
        System.out.println("Painting with " + brushType + " and " + color);
    }
}

类的复用性

通过这样的方式，每个打印者都可以根据需要定制其使用的毛笔和颜料。

不同打印者的通用接口

在这个部分，我们仍然采用单一职责原则，为每个打印者提供一个接口，允许他们使用相同的通用算法。

示例代码

public interface Printer {
    void print(Painter painter);
}

public class PdfPrinter implements Printer {
    @Override
    public void print(Painter painter) {
        painter.paint(painters.getColor());
    }

    private static String printersColor[] = {"Red", "Blue", "Green"};

    private static String getColor() {
        int index = random.nextInt(printersColor.length);
        return printersColor[index];
    }
}

class Painters {
    private static final Map colors = new HashMap<>();
    static {
        colors.put("Red", "Red");
        colors.put("Blue", "Blue");
        colors.put("Green", "Green");
    }

    private Painters() {}

    public static String getColor() {
        return colors.get(Thread.currentThread().getName());
    }
}

总结

通过上述步骤，我们成功地构建了一个通用接口，实现了对快速排序、二分查找和其他功能的调用。同时，我们也保证了每个接口的单一职责，从而提高了系统的模块化和灵活性。这种方法不仅适用于单一功能，也适用于多层嵌套的功能，体现了设计模式的核心思想——解耦合、提高可维护性和扩展性。