策略模式的定义
定义:
策略模式(Strategy Pattern):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。
结构:
- 策略接口角色IStrategy:用来约束一系列具体的策略算法,策略上下文角色ConcreteStrategy使用此策略接口来调用具体的策略所实现的算法。
- 具体策略实现角色ConcreteStrategy:具体的策略实现,即具体的算法实现。
- 策略上下文角色Context:策略上下文,负责和具体的策略实现交互,通常策略上下文对象会持有一个真正的策略实现对象,策略上下文还可以让具体的策略实现从其中获取相关数据,回调策略上下文对象的方法。
通用类图入下:
通用实现代码:
策略接口
public interface IStrategy {
/**
*策略模式的运算法则
*/
public void doSomething();
}
具体策略接口
public class ConcreteStrategy1 implements IStrategy {
@Override
public void doSomething() {
System.out.println("具体策略1的运算法则");
}
}
public class ConcreteStrategy2 implements IStrategy {
@Override
public void doSomething() {
System.out.println("具体策略2的运算法则");
}
}
策略上下文
public class Context {
//抽象策略
private IStrategy strategy = null;
//构造函数设置具体策略
public Context(IStrategy strategy){
this.strategy = strategy;
}
//封装后的策略方法
public void doAnythinig(){
this.strategy.doSomething();
}
}
高层模块
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//声明一个具体的策略
IStrategy strategy = new ConcreteStrategy1();
//声明上下文对象
Context context = new Context(strategy);
//执行封装后的方法
context.doAnythinig();
}
}
策略模式的应用
策略模式的优点
-
算法可以自由切换
这是策略模式本身的定义,只要实现抽象策略,他就成为策略家族的一个成员,通过封装角色对其进行封装,保证对外提供“可自由切换”的策略
-
避免使用多种条件判断
如果没有策略模式,会是个什么样子?一个策略家族有个5个策略算法,一会要使用A策略,一会又要使用B策略,怎么设计?使用多重的条件语句?多重条件语句不易维护,而且出错的概率大大增强。使用策略后,可以由其他模块决定采用何种策略,策略家族对外提供的访问接口就是封装类,简化了操作,同时避免了条件语句判断。
-
扩展性好
在系统中添加一个策略会很简单,只要实现接口就行了。
策略模式的缺点
-
策略类数量增多
每一个策略都是一个类,复用的可能性很小,类数量增多。
-
所有策略类都需要对外暴露
上层模板必须知道有哪些策略,然后才能决定使用哪一个策略,这与迪米特法则相违背,我只是想使用一个策略,我凭什么就要了解这个策略呢?那要你封装还有什么意义?这是原装策略模式的一个缺点。
策略模式的使用场景
-
多个类只有在算法或行为上稍有不同的场景
-
算法需要自由切换的场景
例如,算法的选择是由使用者决定的,或者算法始终存在进化,特别是一些站在技术前言的行业,连业务专家都无法给你保证这样的系统规则能够存在多长时间,在这种情况下策略模式是最好的助手
-
需要屏蔽算法规则的场景
现在的科技发展得很快,人脑的记忆是有限的,太多的算法你只要知道一个名字就可以了,传递相关的数字进来,反馈一个运算结果,万事大吉。
扩展示例
实现一个加减法的策略
关系图如下
public interface Calculator {
int exec(int a,int b);
}
public class Add implements Calculator{
@Override
public int exec(int a, int b) {
return a+b;
}
}
public class Sub implements Calculator{
@Override
public int exec(int a, int b) {
return a - b;
}
}
public class Context {
private Calculator calculator = null;
public Context(Calculator calculator) {
this.calculator = calculator;
}
public int exec(int a, int b, String symbol) {
return this.calculator.exec(a,b);
}
}
具体调用类
public class Client {
//加符号
private final static String ADD_SYMBOL = "+";
//减号
private final static String SUB_SYMBOL = "-";
public static void main(String[] args) {
int a = Integer.parseInt(args[0]);
String symbol = args[1];
int b = Integer.parseInt(args[2]);
System.out.println("输入的参数为:"+ Arrays.toString(args));
Context context = null;
if (symbol.equals(ADD_SYMBOL)) {
context = new Context(new Add());
} else if (symbol.equals(SUB_SYMBOL)) {
context = new Context(new Sub());
}
System.out.println("运行结果为:"+a+symbol+b+"="+context.exec(a,b,symbol));
}
}
策略枚举的方式
public enum Calculator {
ADD("+"){
@Override
public int exec(int a, int b) {
return a+b;
}
},
SUB("-"){
@Override
public int exec(int a, int b) {
return a-b;
}
}
;
String value = "";
Calculator(String value) {
this.value = value;
}
public String getValue(){
return this.value;
}
public abstract int exec(int a, int b);
}
具体调用类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
int a = Integer.parseInt(args[0]);
String symbol = args[1];
int b = Integer.parseInt(args[2]);
System.out.println("输入的参数为:"+ Arrays.toString(args));
System.out.println("运算结果为:" + a + symbol + b + "=" + Calculator.ADD.exec(a, b));
}
}
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