从动物叫三声，谈谈设计模式
作者：肖波
今天在博问中看到一个动物叫三声的设计模式讨论，觉得很有意思，抽空实现了一下，觉得有必要写下来，和大家一起探讨探讨。
原始需求：http://space.cnblogs.com/question/2360/ 我把原文转贴如下：
我有一个动物类，它只有一个“叫三声”的方法，然后猫类与狗类都从它继承而来。现在我想猫应该“喵喵喵”叫，狗应该“汪汪汪”叫，我是用如下代码实现，但，有没有更好的方法，或是一些能用得上设计模式的方法（我是为设计模式而设计模式）。
从这篇博问的回复中，很多意见是使用抽象方法描述 基类 animal 中的shout 方法，不同动物对这个方法进行重载，以达到用不同方式叫的目的。
我谈谈我的设计：
首先我们看到这个需求中有两个重要概念：
一个是叫，还有一个是叫声。
Shout(叫）是一个动作，不同动物有不同的叫声，但只要是动物就会叫（不会叫的动物不在这里讨论，原始需求中并没有要求），另外原始需求中要求叫就是
叫三声，所以怎么叫也规定了。显然把Shout这个方法应该放到基类中。
Sound(叫声）是一个属性，不同动物有不同的叫声，同一个动物不同情况下也可能会发出不同的叫声。叫声不是动作，因为不张口，有声音也出不来。所以这里应该把叫声这个概念单独提取出来作为一个属性。
下面看我的代码：
/// 叫声属性
/// </summary>
[AttributeUsage(AttributeTargets.All)]
class SoundsAttribute : Attribute
{
string _Sounds;
/// <summary>
/// 叫声
/// </summary>
public string Sounds
{
get
{
return _Sounds;
}
}
public SoundsAttribute(string sounds)
{
_Sounds = sounds;
}
}
上面代码是叫声属性，采用属性(Attribute)来描述，而不是特性(Property)，可以时程序看起来更优雅。
/// 动物类
/// </summary>
abstract class Animal
{
private SoundsAttribute m_AnimalSounds;
/// <summary>
/// 获取动物的一般叫声
/// </summary>
public Animal()
{
//获取当前对象的类型
Type myType = this.GetType();
//获取一般叫声
foreach (Attribute attr in myType.GetCustomAttributes(true))
{
if (attr is SoundsAttribute)
{
m_AnimalSounds = attr as SoundsAttribute;
}
}
}
/// <summary>
/// 叫
/// </summary>
public void Shout()
{
SoundsAttribute animalSounds = m_AnimalSounds;
//叫三声
if (animalSounds != null)
{
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
Console.Write(animalSounds.Sounds);
}
}
Console.WriteLine();
}
}
上面代码是动物类，由于动物本身是一个抽象概念，所以在设计时最好和自然规律吻合，将其设计为抽象类应该是不错的选择。
class Cat : Animal
{
}
[Sounds("汪")]
class Dog : Animal
{
}
猫猫狗狗
{
static void Main(string[] args)
{
//猫
Cat cat = new Cat();
//猫叫三声
cat.Shout();
//狗
Dog dog = new Dog();
//狗叫三声
dog.Shout();
}
}
猫叫三声，够叫三声
结果：
喵喵喵
汪汪汪
写到这边，基本的设计思路和程序实现已经完成。
下面我们来扩展一下需求，看看当前的设计架构是否可以很好的适应需求的变化。
第一，我们希望有个别的动物，叫的时候不是叫三声，而是采取一些特殊的叫法。要做到这点很简单，我们只要将
Animal类中的Shout 方法改为virtual(虚拟)方法，那么派生出来的动物如果不想采用这种方法叫，就可以覆盖这个
虚拟方法，实现其特殊的叫法。
第二，狗在Frenzy(狂怒)时，往往不是发出"汪汪"的叫声，可能是那种低沉的"吼吼"的叫声,现在我们要为狗的狂怒设计一个
方法。由于只是发出的声音不同，我们希望依然使用Animal 类中的Shout方法来发出叫声，但声明Frenzy这个方法采用
"吼"这种叫声。
下面看代码，我们将Shout 方法修改如下：
/// 叫
/// </summary>
virtual public void Shout()
{
SoundsAttribute animalSounds = null;
Type myType = this.GetType();
//获取上一个调用函数
System.Diagnostics.StackFrame stackFrame = new System.Diagnostics.StackFrame(1);
MethodBase methodBase = stackFrame.GetMethod();
//获取特殊叫声
foreach (Attribute attr in methodBase.GetCustomAttributes(true))
{
if (attr is SoundsAttribute)
{
animalSounds = attr as SoundsAttribute;
}
}
//如果没有特殊叫声,用一般叫声叫
animalSounds = animalSounds == null ? m_AnimalSounds : animalSounds;
//叫三声
if (animalSounds != null)
{
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
Console.Write(animalSounds.Sounds);
}
}
Console.WriteLine();
}
}
我们再为狗这个类添加一个Frenzy(狂怒）方法
class Dog : Animal
{
/// <summary>
/// 狗狂怒
/// </summary>
[Sounds("吼")]
public void Frenzy()
{
Shout();
}
}
狗要叫了...... 好怕....
Dog dog = new Dog();
//狗叫三声
dog.Shout();
//狗狂叫三声
dog.Frenzy();
结果：
汪汪汪
吼吼吼
下面给出全部完整的代码
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Reflection;
namespace TestCosole
{
/// <summary>
/// 叫声属性
/// </summary>
[AttributeUsage(AttributeTargets.All)]
class SoundsAttribute : Attribute
{
string _Sounds;
/// <summary>
/// 叫声
/// </summary>
public string Sounds
{
get
{
return _Sounds;
}
}
public SoundsAttribute(string sounds)
{
_Sounds = sounds;
}
}
/// <summary>
/// 动物类
/// </summary>
abstract class Animal
{
private SoundsAttribute m_AnimalSounds;
/// <summary>
/// 获取动物的一般叫声
/// </summary>
public Animal()
{
//获取当前对象的类型
Type myType = this.GetType();
//获取一般叫声
foreach (Attribute attr in myType.GetCustomAttributes(true))
{
if (attr is SoundsAttribute)
{
m_AnimalSounds = attr as SoundsAttribute;
}
}
}
/// <summary>
/// 叫
/// </summary>
virtual public void Shout()
{
SoundsAttribute animalSounds = null;
Type myType = this.GetType();
//获取上一个调用函数
System.Diagnostics.StackFrame stackFrame = new System.Diagnostics.StackFrame(1);
MethodBase methodBase = stackFrame.GetMethod();
//获取特殊叫声
foreach (Attribute attr in methodBase.GetCustomAttributes(true))
{
if (attr is SoundsAttribute)
{
animalSounds = attr as SoundsAttribute;
}
}
//如果没有特殊叫声,用一般叫声叫
animalSounds = animalSounds == null ? m_AnimalSounds : animalSounds;
//叫三声
if (animalSounds != null)
{
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
Console.Write(animalSounds.Sounds);
}
}
Console.WriteLine();
}
}
[Sounds("喵")]
class Cat : Animal
{
}
[Sounds("汪")]
class Dog : Animal
{
/// <summary>
/// 狗狂怒
/// </summary>
[Sounds("吼")]
public void Frenzy()
{
Shout();
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//猫
Cat cat = new Cat();
//猫叫三声
cat.Shout();
//狗
Dog dog = new Dog();
//狗叫三声
dog.Shout();
//狗狂叫三声
dog.Frenzy();
}
}
}