利用封装、继承对Java代码进行优化

利用封装、继承对Java代码进行优化

注：本文实例分别可以在oldcastle（未优化的代码）和newcastle（优化后的代码）中查看，网址见文末

另：本文改编于MOOC上翁恺老师的课程，有兴趣的同学可以去看一看，课上的非常好。

城堡游戏：

城堡中有多个房间，用户通过输入north, south, east, west等来确认去哪一个房间（此时窗口会有提示转到哪个房间），如果此时多出一个房间，需要使用up, down才能到达，修改代码则需要代码具有可扩展性，对原来的代码进行优化来实现这个功能。

优化前代码思路：

优化变量使代码具有可扩展性

主要思想：

将 

Room

 中变量全部变为 

private

 类型，使代码变得安全。

利用 

Hash

 表将 方向 变量实现灵活性。

private HashMap<String, Room> exits = new HashMap<String, Room>();

本文 

Hash

 表用到的方法：

HashMap<Key, Value>
HashMap.keySet()    // 返回所有的key值
HashMap.put(K, V)    // 用于往HashMap中加元素
HashMap.get(K)        // 返回对应的V值

利用封装降低代码间耦合性

主要思想：

​ 给 

Room

 类实现新方法，把方向的细节彻底隐藏在 

Room

 类内部，增添的方向与外部无关。

先看这段代码，在 

Game

 中出现了2次。

/*Game.java*/
/*在printWelcome, goRoom中需要显示当前和选择时*/
System.out.println("现在你在" + currentRoom);
System.out.print("出口有：");
if(currentRoom.northExit != null)
System.out.print("north ");
if(currentRoom.eastExit != null)
System.out.print("east ");
if(currentRoom.southExit != null)
System.out.print("south ");
if(currentRoom.westExit != null)
System.out.print("west ");
System.out.println();

修改思路：

在 

Game

 类中 添加 显示出口的方法：

/*Game.java*/
public void showPrompt(){
System.out.println("现在你在" + currentRoom);
System.out.print("出口有：");
/*打印所有出口，getExitDesc()是Room中记录出口的新方法*/
System.out.println(currentRoom.getExitDesc());
System.out.println();
}

Room

 类增加 

getExitDesc()

 方法：

/*Room.java*/
public String getExitDesc() {
StringBuffer sb = new StringBuffer();    // StringBuffer类是字符串变量，常用于对字符串扩充和修改
for (String dir : exits.keySet()) {        // 遍历所有的方向
sb.append(dir);                        // 扩充操作
sb.append(' ');
}
return sb.toString();
}

goRoom

 中的转移房间代码与 

Room

 中 

setExit

 有极高的耦合性：

/*Game.java*/
private void goRoom(String direction) {
Room nextRoom = null;
if (direction.equals("north")) {
nextRoom = currentRoom.northExit;
}
if (direction.equals("east")) {
nextRoom = currentRoom.eastExit;
}
if (direction.equals("south")) {
nextRoom = currentRoom.southExit;
}
if (direction.equals("west")) {
nextRoom = currentRoom.westExit;
}
}

/*Room.java*/
public void setExits(Room north, Room east, Room south, Room west)
{
if(north != null)
northExit = north;
if(east != null)
eastExit = east;
if(south != null)
southExit = south;
if(west != null)
westExit = west;
}

修改思路

对 

Room

 类修改 

setExit

 方法，并增加 

getExit

 方法。

/*Room.java*/
/*
* 录入房间空间位置的方式改变，由原来的对一个房间的四个方向分别定义，改为对一个房间
* 自定义方向以及该方向上  的新房间，这样有利于增添上下以及新的位置，具有可扩展性。
*/
public void setExit(String dir, Room room) {
exits.put(dir, room);            // 向exit中添加元素
}

public Room getExit(String direction) {
return exits.get(direction);    // 返回对应的Room
}

对 

Room

 修改之后对 

goRoom

 的修改就简单许多：

/*Game.java*/
private void goRoom(String direction) {
Room nextRoom = null;
Room nextRoom = currentRoom.getExit(direction);
}

以框架+数据以及继承提高可扩展性

对于 

Game

 类 

main

 方法存在这样一段代码：

public static void main(String[] args) {
while (true) {
String line = in.nextLine();
String[] words = line.split(" ");
if (words[0].equals("help")) {
game.printHelp();
} else if (words[0].equals("go")) {
game.goRoom(words[1]);
} else if (words[0].equals("bye")) {
break;
}
}
}

思考：能否脱离 

if-else

 来实现用户的命令。

修改思路之创造新的类

定义一个 

Handler

 类来处理命令，用户命令分为 

go

 , 

help

 , 

bye

 三类，此时用 

Hash

 表来保存用户命令与 

Handler

 之间的关系，则 

Handler

 需要三个子类分别处理三种命令：

/*Handler.java*/
public class Handler {
/*为了解决在HandlerGO操作中需要用到main方法里game，在Handler中创建Game来记录Game.java里的game.*/
protected Game game;

public Handler(Game game){
this.game = game;
}

public void doCmd(String word) {
}

public boolean isBye() {
return false;
}

public boolean isHelp() {
return false;
}
}

/*HandlerGo.java*/
public class HandlerGo extends Handler {
public HandlerGo(Game game) {
super(game);
}

@Override
public void doCmd(String word) {
game.goRoom(word);
}
}

/*HandlerHelp.java*/
public class HandlerHelp extends Handler {
public HandlerHelp(Game game) {
super(game);
}

@Override
public boolean isHelp() {
return true;
}
}

/*HandlerBye.java*/
public class HandlerBye extends Handler {
public HandlerBye(Game game) {
super(game);
}

@Override
public boolean isBye() {
return true;
}
}

/*Game.java*/
/*用Hash表保存命令与Handler之间的关系*/
private HashMap<String, Handler> handlers = new HashMap<String, Handler>();
/*构造器需要做相应的变化*/
public Game() {
handlers.put("go", new HandlerGo(this));
handlers.put("bye", new HandlerBye(this));
handlers.put("help", new HandlerHelp(this));
createRooms();
}
/*为命令操作创造新的方法*/
public void play(){
Scanner in = new Scanner(System.in);
while (true) {
String line = in.nextLine();
String[] words = line.split(" ");
/*
* 利用Hash表<K, V>的特性，如果用户输入"help"，通过handler.get()得出handler类型
* 下面这句就相当于：Handler handler = new HandlerHelp(this);
*/
Handler handler = handlers.get(words[0]);
String value = "";
if(words.length > 1)
value = words[1];
if(handler != null)
{
/*此时handler为HandlerHelp型，没有value值*/
handler.doCmd(value);
if(handler.isBye())
break;
/*HandlerHelp继承了Handler中的isHelp()方法并将其覆盖，此时handler.isHelp()返回true.*/
if(handler.isHelp())
this.printHelp();
}
}
}

public static void main(String[] args) {
Game game = new Game();
game.printWelcome();
game.play();
}