Android | java安卓上位机开发策略模式实现多连接方式的扩展

在进行安卓上位机项目开发时，最初的通讯方式只有一种——低功耗蓝牙，后续由于项目需求，新增了wifi通讯模式，在新增通讯模式后，需要对原有代码进行重构，以实现新增功能，并且需要考虑到增加其他通讯方式的扩展性，于是尝试了两种方式：

两种方案均通过工厂模式创建对象，核心差异在于 “通讯逻辑与设备属性的绑定方式”：

多态（继承抽象类）：将设备属性（名称、地址等）和通讯方法（连接、发送等）封装在抽象类中，具体通讯方式（蓝牙、TCP）通过继承抽象类实现。
例：AbstractDevice 定义设备通用属性和抽象通讯方法，BleDevice、TcpDevice 分别实现蓝牙和 TCP 的具体逻辑。
策略模式：将通讯逻辑抽离为独立策略接口，设备属性与通讯策略通过 “组合” 关联。
例：ConnectionStrategy 接口定义通讯标准，BleStrategy、TcpStrategy 实现具体通讯逻辑；Device 类持有设备属性，并通过注入不同策略实现通讯方式切换。

方法一——多态：

第一种，也就是最先采用并实现的一种方法，构造一个抽象父类，声明必要的方法，不同连接方式通过继承抽象对象，进行独立的实现，来实现各自的连接方法。

例：

package StrategyPattern.poly;

/**
 * 顶层抽象类
 */
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;
    }

    /**
     * 设备连接方法
     * @return
     */
    public abstract boolean connect();

    /**
     * 设备断开方法
     * @return
     */
    public abstract boolean disconnect();

    /**
     * 发送数据
     * @param data 数据
     * @return
     */
    public abstract boolean write(byte[] data);

    /**
     * 接收数据（在具体的子类中实现，在具体实现中，将接收到的数据进行转发或其他操作）
     * @param data 接收到的数据
     * @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：

策略模式则是将连接方式抽离为单独的策略接口，使用接口来进行操作。在构造对象时，通过不同的接口实现，来进行不同方式的设备连接。

package StrategyPattern.strategy;

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

        void onError(Exception e);

        void onDisconnected();

        void onDataReceived(byte[] data);
    }
    /**
     * 建立连接
     * @param callback 连接回调
     * @return 连接是否成功启动
     */
    boolean connect(ConnectionCallback callback);

    /**
     * 断开连接
     * @return 断开是否成功
     */
    boolean disconnect();

    /**
     * 发送数据
     * @param data 要发送的数据
     * @return 发送是否成功
     */
    boolean writeData(byte[] data);

    /**
     * 获取连接状态
     * @return 是否已连接
     */
    boolean isConnected();

    /**
     * 释放资源
     */
    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() {
                // 连接成功回调
            }

            @Override
            public void onError(Exception e) {
                // 错误提示
            }

            @Override
            public void onDisconnected() {
                // 连接断开回调
            }

            @Override
            public void onDataReceived(byte[] data) {
                // 接受到数据

            }
        });
    }

    public  boolean disconnect(){
        // 具体实现

        return true;
    }

    public boolean isConnected(){
        // 具体实现

        return true;
    }

}

总结（让ai总结的）

多态方法（继承抽象类）的优缺点

优点

实现简单直接
通过继承抽象类，每个具体设备（如 BleDevice、TcpDevice）直接实现所需方法，符合面向对象的基本设计原则。
代码结构清晰
功能和状态集中在一个类中，便于理解和维护。例如，设备的连接状态、生命周期管理都封装在子类中。
强类型关联
设备类型与通信方式紧密绑定，适用于设备与通信方式一一对应的场景。例如，BleDevice 只能通过蓝牙通信。

缺点

扩展性受限
新增通信方式需要创建新的子类，导致子类数量膨胀。例如，若后续增加 USB、NFC 等通信方式，类的数量会急剧增加。
代码复用困难
若不同通信方式有共同逻辑（如数据解析、错误处理），难以在子类间复用，可能导致代码冗余。
依赖关系复杂
高层模块直接依赖具体子类，违反依赖倒置原则。例如，若需要切换通信方式，可能需要修改多处代码。
回调逻辑处理不便
若通信过程需要异步回调（如连接状态通知），需要在抽象类中预先定义接口或方法，增加设计复杂度。

策略模式的优缺点

优点

高扩展性
新增通信方式只需实现ConnectionStrategy接口，无需修改现有代码，符合开闭原则。例如，增加 WiFi 通信只需创建WiFiStrategy类。
代码复用性好
可在策略类间共享通用逻辑（如数据缓存、异常处理），通过组合而非继承实现功能复用。
松耦合设计
Device类与具体通信实现解耦，便于切换和扩展通信方式。例如，同一设备可在运行时动态切换蓝牙、TCP 等通信策略。
便于单元测试
策略类可独立测试，无需依赖具体设备实现，提高测试覆盖率。

缺点

类数量增加
每个通信方式需要独立的策略类，可能导致类数量增多，但结构更清晰。
状态管理复杂
若通信状态需要在多个策略间共享，需额外设计状态管理机制，增加复杂度。
初始设计复杂度高
需要设计抽象策略接口、回调机制等，初期投入成本较高。

posted @ 2025-07-25 08:37 来一碗糖醋锦鲤阅读(43) 评论(0) 收藏举报

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