设计模式之策略模式

Posted 2021-12-03 ProChick

策略模式

• • 1.简要概述
  • 2.模式结构
  • 3.实现代码
  • 4.优点好处
  • 5.缺点弊端
  • 6.应用场景
  • 7.应用示例

1.简要概述

• 策略模式也叫作决策模式，属于行为型设计模式。
• 策略模式定义了解决某一个问题的一个算法族，允许用户从该算法族中针对不同的场景选择一个算法解决该问题，同时可以方便的更换算法或者增加新的算法。
• 策略模式会定义一系列算法，然后对其进行封装并使它们可以相互替换，让算法独立于使用它的客户端。
• 策略模式的本质就是将不同的算法进行分离，然后选择性的进行实现。
• 策略模式和状态模式的对象类图类似，并且都是能够动态改变对象的行为。但是状态模式主要是用来解决状态转移的问题，当状态发生变化了，那么对象的行为就会改变；而策略模式主要是用来封装一组可以互相替代的算法族，然后根据需要动态地替换使用的算法。

2.模式结构

👉通常由一个策略接口( 负责定义一个算法族的行为策略方法接口 )，多个具体的策略类( 负责对特定场景下的问题,将解决的行为方法进行实现 )，一个上下文环境类( 负责对策略接口进行管理和维护,然后根据不同的请求设置不同的策略做响应处理 )，一个客户类( 负责调用上下文环境类,然后通过指定某个具体的策略,完成对某个问题的处理)共同组成。

3.实现代码

举例 💡 ：假设现在有一个商店在搞促销活动，但是对于不同的用户来说，折扣的力度是不同的。比如：对于新用户来说可以打7折、对于老用户来说可以打6折，但是对于普通用户来说只能打9折，那么这种打折促销的手段就可以使用策略模式进行处理。

打折策略(策略接口)

public interface DiscountStrategy {
	// 定义折扣的方法接口
    void discount();
}

普通用户策略(具体策略类)

public class CommonConsumerStrategy implements DiscountStrategy{
	
    @Override
	public void discount() {
		System.out.println("打九折");
	}
}

新用户策略(具体策略类)

public class NewConsumerStrategy implements DiscountStrategy{
	
    @Override
	public void discount() {
		System.out.println("打七折");
	}
}

老用户策略(具体策略类)

public class OldConsumerStrategy implements DiscountStrategy{
	
    @Override
	public void discount() {
		System.out.println("打六折");
	}
}

商店(上下文环境类)

public class Store {
	private DiscountStrategy strategy;

    // 设置策略
	public setStrategy(DiscountStrategy strategy) {
		this.strategy = strategy;
	}
	
	public void selling() {
        if (strategy != null){
             System.out.println("进行售卖，并" + strategy.discount());
        } else {
             System.out.println("进行售卖，不打折");
        }
	}
}

客户类

// 测试客户端
public class StrategyClient{
    public static void main(String[] args) {
        Store store = new Store();
        store.selling(); // 进行售卖，不打折
        
        // 对于普通用户
        store.setStrategy(new CommonCustomerStrategy());
        store.selling(); // 进行售卖，打九折
        
        // 对于新用户
        store.setStrategy(new NewCustomerStrategy());
        store.selling(); // 进行售卖，打七折
        
        // 对于老用户
        store.setStrategy(new OldCustomerStrategy());
        store.selling(); // 进行售卖，打六折
    }
}

4.优点好处

• 在策略模式中，我们可以很容易添加新的策略或者修改原有的策略，而不需要改变原有的代码，符合开闭原则。
• 在策略模式中，提供了一种替代继承的方法，而且保持了继承中代码复用的优点。
• 在策略模式中，提供了管理相关的算法族的办法， 然后对算法进行了封装，使得客户端不需要知道算法的具体内部逻辑，提高了算法的保密性和安全性。
• 在策略模式中，避免了程序中使用多重条件转移语句，使得系统更加灵活，并且更加易于扩展。

5.缺点弊端

• 在策略模式中，每针对一种场景都需要创建一个对应的策略类进行实现，所以如果系统中面对某个问题所存在的解决场景有非常多，那么就会导致整个策略方法族非常庞大，不利于后期系统的维护。
• 在策略模式中，客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类。这就意味着客户端必须理解这些算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。

6.应用场景

• 当系统中的多个类只区别在表现行为上不同，在运行时需要动态的选择具体要执行的行为的时候，就可以使用策略模式。
• 当系统中需要在不同情况下使用不同的策略，并且可以根据不同的需求，动态的添加新的策略的时候，就可以使用策略模式。
• 当系统需要对客户端隐藏具体策略的实现细节，并使每一种策略可以相互独立替换的时候，就可以使用策略模式。

7.应用示例

JDK源码中对于Arrays.sort方法中传入的Comparator对象进行排序的过程

1. 首先看下方的代码，我们通过Arrays.sort方法对变量a这个数组进行排序，然后通过传入不同的排序比较器得到了不同的排序结果。

   Integer[] a = new Integer[]{1, 5, 7, 2, 3};
   
   // 从小到大比较器
   Comparator<Integer> comparable1 = new Comparator<Integer>() {
       @Override
       public int compare(Integer o1, Integer o2) {
           return o1 > o2 ? 1 : -1;
       }
   };
   
   // 从大到小比较器
   Comparator<Integer> comparable2 = new Comparator<Integer>() {
       @Override
       public int compare(Integer o1, Integer o2) {
           return o1 > o2 ? -1 : 1;
       }
   };
   
   Arrays.sort(a, comparable1); // {1, 2, 3, 5, 7}
   Arrays.sort(a, comparable2); // {7, 5, 3, 2, 1}
   

2. 在这里，Comparator接口就可以看做是策略接口，里面定义了一个compare接口方法。

   

   

3. 在上面的代码中，我们通过匿名类的形式创建了两个Comparator接口的两个子类，分别对compare方法进行了不同的实现，那这两个类就可以看做是具体的策略类。

4. 在Arrays.sort方法的内部，我们可以看到Comparator接口作为方法的形参，会根据传入实现类的不同完成不同的实现，那么Arrays这个类就可以看作是Comparator接口的上下文环境类。

   

5. 所以通过上面的流程分析可以看出，Arrays.sort中关于Comparator的处理过程就采用了策略模式进行实现。