Android | java安卓上位機開發策略模式實現多連接方式的擴展

在進行安卓上位機項目開發時，最初的通訊方式只有一種——低功耗藍牙，后續由于項目需求，新增了wifi通訊模式，在新增通訊模式后，需要對原有代碼進行重構，以實現新增功能，并且需要考慮到增加其他通訊方式的擴展性，于是嘗試了兩種方式：

兩種方案均通過工廠模式創建對象，核心差異在于 “通訊邏輯與設備屬性的綁定方式”：

多態（繼承抽象類）：將設備屬性（名稱、地址等）和通訊方法（連接、發送等）封裝在抽象類中，具體通訊方式（藍牙、TCP）通過繼承抽象類實現。
例：AbstractDevice 定義設備通用屬性和抽象通訊方法，BleDevice、TcpDevice 分別實現藍牙和 TCP 的具體邏輯。
策略模式：將通訊邏輯抽離為獨立策略接口，設備屬性與通訊策略通過 “組合” 關聯。
例：ConnectionStrategy 接口定義通訊標準，BleStrategy、TcpStrategy 實現具體通訊邏輯；Device 類持有設備屬性，并通過注入不同策略實現通訊方式切換。

方法一——多態：

第一種，也就是最先采用并實現的一種方法，構造一個抽象父類，聲明必要的方法，不同連接方式通過繼承抽象對象，進行獨立的實現，來實現各自的連接方法。

例：

package StrategyPattern.poly;

/**
 * 頂層抽象類
 */
public abstract class AbstractDevice {

    private String deviceName;
    private String address;
    private String deviceType;

    public String getDeviceName() {
        return deviceName;
    }

    public void setDeviceName(String deviceName) {
        this.deviceName = deviceName;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    public String getDeviceType() {
        return deviceType;
    }

    public void setDeviceType(String deviceType) {
        this.deviceType = deviceType;
    }

    /**
     * 設備連接方法
     * @return
     */
    public abstract boolean connect();

    /**
     * 設備斷開方法
     * @return
     */
    public abstract boolean disconnect();

    /**
     * 發送數據
     * @param data 數據
     * @return
     */
    public abstract boolean write(byte[] data);

    /**
     * 接收數據（在具體的子類中實現，在具體實現中，將接收到的數據進行轉發或其他操作）
     * @param data 接收到的數據
     * @return
     */
    public abstract boolean recv(byte[] data);

}
package StrategyPattern.poly;

public class BleDevice extends AbstractDevice{
    @Override
    public boolean connect() {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean disconnect() {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean write(byte[] data) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean recv(byte[] data) {
        return false;
    }
}
package StrategyPattern.poly;

public class TcpDevice extends AbstractDevice{
    @Override
    public boolean connect() {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean disconnect() {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean write(byte[] data) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean recv(byte[] data) {
        return false;
    }
}

方法二——策略模式：

策略模式則是將連接方式抽離為單獨的策略接口，使用接口來進行操作。在構造對象時，通過不同的接口實現，來進行不同方式的設備連接。

package StrategyPattern.strategy;

public interface ConnectionStrategy {
    public interface ConnectionCallback{
        void onConnected();

        void onError(Exception e);

        void onDisconnected();

        void onDataReceived(byte[] data);
    }
    /**
     * 建立連接
     * @param callback 連接回調
     * @return 連接是否成功啟動
     */
    boolean connect(ConnectionCallback callback);

    /**
     * 斷開連接
     * @return 斷開是否成功
     */
    boolean disconnect();

    /**
     * 發送數據
     * @param data 要發送的數據
     * @return 發送是否成功
     */
    boolean writeData(byte[] data);

    /**
     * 獲取連接狀態
     * @return 是否已連接
     */
    boolean isConnected();

    /**
     * 釋放資源
     */
    void release();
}
package StrategyPattern.strategy;

public class BleStrategy implements ConnectionStrategy{

    private ConnectionCallback callback;
    @Override
    public boolean connect(ConnectionCallback callback) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean disconnect() {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean writeData(byte[] data) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean isConnected() {
        return false;
    }

    @Override
    public void release() {

    }
}
package StrategyPattern.strategy;

public class TcpStrategy implements ConnectionStrategy{
    private ConnectionCallback callback;
    @Override
    public boolean connect(ConnectionCallback callback) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean disconnect() {

        return false;
    }

    @Override
    public boolean writeData(byte[] data) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean isConnected() {
        return false;
    }

    @Override
    public void release() {

    }
}
package StrategyPattern.strategy;

public class Device {
    private String deviceName;
    private String address;
    private String deviceType;

    public String getDeviceName() {
        return deviceName;
    }

    public void setDeviceName(String deviceName) {
        this.deviceName = deviceName;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    public String getDeviceType() {
        return deviceType;
    }

    public void setDeviceType(String deviceType) {
        this.deviceType = deviceType;
    }

    private ConnectionStrategy strategy;

    public Device(ConnectionStrategy strategy){
        this.strategy = strategy;
    }

    public boolean connect(){
        return this.strategy.connect(new ConnectionStrategy.ConnectionCallback() {
            @Override
            public void onConnected() {
                // 連接成功回調
            }

            @Override
            public void onError(Exception e) {
                // 錯誤提示
            }

            @Override
            public void onDisconnected() {
                // 連接斷開回調
            }

            @Override
            public void onDataReceived(byte[] data) {
                // 接受到數據

            }
        });
    }

    public  boolean disconnect(){
        // 具體實現

        return true;
    }

    public boolean isConnected(){
        // 具體實現

        return true;
    }

}

總結（讓ai總結的）

多態方法（繼承抽象類）的優缺點

優點

實現簡單直接
通過繼承抽象類，每個具體設備（如 BleDevice、TcpDevice）直接實現所需方法，符合面向對象的基本設計原則。
代碼結構清晰
功能和狀態集中在一個類中，便于理解和維護。例如，設備的連接狀態、生命周期管理都封裝在子類中。
強類型關聯
設備類型與通信方式緊密綁定，適用于設備與通信方式一一對應的場景。例如，BleDevice 只能通過藍牙通信。

缺點

擴展性受限
新增通信方式需要創建新的子類，導致子類數量膨脹。例如，若后續增加 USB、NFC 等通信方式，類的數量會急劇增加。
代碼復用困難
若不同通信方式有共同邏輯（如數據解析、錯誤處理），難以在子類間復用，可能導致代碼冗余。
依賴關系復雜
高層模塊直接依賴具體子類，違反依賴倒置原則。例如，若需要切換通信方式，可能需要修改多處代碼。
回調邏輯處理不便
若通信過程需要異步回調（如連接狀態通知），需要在抽象類中預先定義接口或方法，增加設計復雜度。

策略模式的優缺點

優點

高擴展性
新增通信方式只需實現ConnectionStrategy接口，無需修改現有代碼，符合開閉原則。例如，增加 WiFi 通信只需創建WiFiStrategy類。
代碼復用性好
可在策略類間共享通用邏輯（如數據緩存、異常處理），通過組合而非繼承實現功能復用。
松耦合設計
Device類與具體通信實現解耦，便于切換和擴展通信方式。例如，同一設備可在運行時動態切換藍牙、TCP 等通信策略。
便于單元測試
策略類可獨立測試，無需依賴具體設備實現，提高測試覆蓋率。

缺點

類數量增加
每個通信方式需要獨立的策略類，可能導致類數量增多，但結構更清晰。
狀態管理復雜
若通信狀態需要在多個策略間共享，需額外設計狀態管理機制，增加復雜度。
初始設計復雜度高
需要設計抽象策略接口、回調機制等，初期投入成本較高。

posted @ 2025-07-25 08:37 來一碗糖醋錦鯉閱讀(42) 評論(0) 收藏舉報

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