策略模式

Posted by on Thursday, 2020年02月27日

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记录来源:《设计模式之禅》作者:秦小波

概述

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。

这个定义是非常明确、清晰的,“定义一组算法”,看看我们的三个计谋是不是三个算 法?“将每个算法都封装起来”,封装类Context不就是这个作用吗?“使它们可以互换”当然可 以互换了,都实现是相同的接口,那当然可以相互转化了。我们看看策略模式的通用类图,

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策略模式的三个角色

● Context封装角色

它也叫做上下文角色,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

策略、算法家族的抽象,通常为接口,定义每个策略或算法必须具有的方法和属性。各 位看官可能要问了,类图中的AlgorithmInterface是什么意思,嘿嘿,algorithm是“运算法则”的 意思,结合起来意思就明白了吧。

● 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

抽象的策略角色

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

具体策略角色

public class ConcreteStrategy1 implements Strategy {

    public void doSomething() {

        System.out.println("具体策略1的运算法则");
    }
}
public class ConcreteStrategy2 implements Strategy {
    
    public void doSomething() {

        System.out.println("具体策略2的运算法则");
    }
}

封装角色

public class Context { // 抽象策略
    private Strategy strategy = null;

    // 构造函数设置具体策略
    public Context(Strategy _strategy) {

        this.strategy = _strategy;
    }

    // 封装后的策略方法
    public void doAnythinig() {

        this.strategy.doSomething();
    }
}

策略模式就是这么简单,它就是采用了面向对象的继承和多态机制,其他没 什么玄机。

策略模式的优点

算法可以自由切换

这是策略模式本身定义的,只要实现抽象策略,它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。

● 避免使用多重条件判断

如果没有策略模式,我们想想看会是什么样子?一个策略家族有5个策略算法,一会要 使用A策略,一会要使用B策略,怎么设计呢?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。使用策略模式后,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。

● 扩展性良好

这甚至都不用说是它的优点,因为它太明显了。在现有的系统中增加一个策略太容易 了,只要实现接口就可以了,其他都不用修改,类似于一个可反复拆卸的插件,这大大地符 合了OCP原则。

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。

● 所有的策略类都需要对外暴露

上层模块必须知道有哪些策略,然后才能决定使用哪一个策略,这与迪米特法则是相违 背的,我只是想使用了一个策略,我凭什么就要了解这个策略呢?那要你的封装类还有什么 意义?这是原装策略模式的一个缺点,幸运的是,我们可以使用其他模式来修正这个缺陷, 如工厂方法模式、代理模式或享元模式

策略模式的注意事项

如果系统中的一个策略家族的具体策略数量超过4个,则需要考虑使用混合模式,解决 策略类膨胀和对外暴露的问题,否则日后的系统维护就会成为一个烫手山芋,谁都不想接。

策略枚举

public enum Calculator { 
    // 加法运算
    ADD("+") {
        public int exec(int a, int b) {

            return a + b;
        }
    }, 
    // 减法运算
    SUB("-") {
        public int exec(int a, int b) {

            return a - b;
        }
    };

    String value = "";

    // 定义成员值类型
    private Calculator(String _value) {

        this.value = _value;
    }

    // 获得枚举成员的值
    public String getValue() {

        return this.value;
    }

    // 声明一个抽象函数
    public abstract int exec(int a, int b);
}

注意

策略模式是一个非常简单的模式。它在项目中使用得非常多,但它单独使用的地方就比 较少了,因为它有致命缺陷:所有的策略都需要暴露出去,这样才方便客户端决定使用哪一 个策略。,在实际项目中,我们一般通过工厂方法模式来实现策略类的声明,读者可以参考 混编模式。

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