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设计模式 -- 策略模式 (Strategy Pattern)

设计模式 -- 策略模式 (Strategy Pattern)

作者: 小杰的快乐时光 | 来源:发表于2018-08-18 20:45 被阅读0次

    定义:定义一组算法,将每个算法都封装起来,并且使它们之间可以互换

    策略模式通用类图:

    策略模式.png

    Context 封装角色:也叫上下文角色,起承上启下封装作用,屏蔽高层模块对策略,算法的直接访问,封装可能存在的变化。
    Strategy 抽象策略角色:抽象算法集合的接口,定义算法必须有的属性与方法。
    ConcreteStrategy 具体策略角色:实现抽象策略中的操作,该类含有具体的算法。

    通用代码演示:
    抽象策略类:

    public interface Strategy {
       //策略模式的运算法则
       public void doSomething();
    }
    

    具体策略类:

    public class ConcreteStrategy1 implements Strategy {
       @Override
       public void doSomething() {
          System.out.println("这是第一种算法");
       }
    }
    
    public class ConcreteStrategy2 implements Strategy {
       @Override
       public void doSomething() {
          System.out.println("这是第二种算法");
       }
    }
    

    策略模式的重点在于封装角色,它借鉴了代理模式的思路,但跟代理模式有区别:策略模式的封装角色和被封装的策略类不用是同一个接口,如果是同一个接口那就成为了代理模式。
    封装类:

    public class Context {
       //引入策略
       private Strategy strategy = null;
       //通过构造函数指定策略
       public Context(Strategy strategy) {
          this.strategy = strategy;
       }
       //调用策略的算法
       public void doAnything(){
          this.strategy.doSomething();
       }
    }
    

    高层模块:

    public class Client {
       public static void main(String[] args) {
          //高层模块声明哪种策略
          Strategy ConcreteStrategy1 = new ConcreteStrategy1();
          Context context1 = new Context(ConcreteStrategy1);
          context1.doAnything();
          
          Strategy ConcreteStrategy2 = new ConcreteStrategy2();
          Context context2 = new Context(ConcreteStrategy2);
          context2.doAnything();
       }
    }
    ----------------output------------------
    这是第一种算法
    这是第二种算法
    

    从代码来看,策略模式采用了面向对象的继承和多态机制。在具体策略类中实现多种具体的算法,然后由高层模块自己帅选使用哪种算法。

    策略模式优点
    ①算法可以自由切换:只要是在具体策略类中实现的算法,高层模块都可以自由的切换使用算法。
    ②避免使用多重条件判断:假如没有策略模式,那么在切换算法时需要使用多重判断条件,这样下来代码容易出错。
    ③扩展性良好:理论上具体策略类中的算法可以无限扩展,只要系统允许。

    策略模式的缺点
    ①由于具体策略类中所有算法对外公布,高层模块在切换算法时,必须知道每个算法的区别,这样会导致使用者分精力去了解不相关的事情,违反迪米特法则。在使用策略模式时,我们可以搭配工厂模式,代理模式等优化这个缺点。
    ②具体策略类数量多,每个类都是一个具体的算法,复用性低,难于管理。

    策略模式的使用场景
    ①多个类只有某些行为上不同时
    ②算法需要自由切换的场景
    ③屏蔽算法规则,只需了解算法的作用与名字,外界传递参数,返回结果时

    策略模式的注意事项
    由策略模式的缺点,很容易碰到多个算法难于管理的问题。一般来讲,当策略算法超过4个时,就会考虑搭配其他模式一起使用。

    策略模式的扩展
    策略枚举:包含策略模式的枚举
    问题:计算任意两个整数的和与差,使用策略枚举实现
    策略枚举实现类:

    public enum Calculator {
       ADD() {
          public int exec(int a, int b) {
             return a + b;
          }
       },
       SUB(){
          public int exec(int a,int b){
             return a - b;
          }
       };
       public abstract int exec(int a,int b);
    }
    

    客户端:

    public class Client {
       public static void main(String[] args) {
          System.out.println(Calculator.ADD.exec(1,2));
          System.out.println(Calculator.SUB.exec(1,2));
       }
    }
    

    注意:由于枚举类都是public,static,final的类型,因此在扩展性上受到了一定的约束,策略枚举一般用在对象不经常改变的地方。

    参考书籍:设计模式之禅 --- 秦小波 著

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