策略模式(Strategy)

Posted 2020-06-16

策略模式--定义算法族,分别封装起来,使他们可以相互替换,此模式让算法的变化独立于使用算法的客户.

定义一个鸭子类,鸭子还有飞行动作,但是飞行动作都不相同,所以这里是变化 的算法,

应用策略模式,应该把飞行动作提出来.

定义飞行动作的接口

public interface FlyBehavior {

    public void fly();
}

不会飞行的鸭子飞行动作的实现:

public class FlyNoWay implements FlyBehavior {
    @Override
    public void fly() {
            System.out.println("i can not fly");
        }
}

用翅膀飞行的鸭子的飞行动作的实现:

public class FlyWithWings implements FlyBehavior {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("im flying");
    }
}
借助火箭飞行的鸭子的飞行动作的实现:

public class FlyRocketPowered implements FlyBehavior {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("i am flying with a rocket");
    }
}

鸭子超类使用:

public abstract class Duck {

　　//组合把鸭子的飞行动作和鸭子组合在一起,形成会飞的鸭子
    FlyBehavior flyBehavior;

    public Duck(){

    }

    public abstract void display();
　　//定义鸭子飞行的动作
    public void performFly(){
        flyBehavior.fly();
    }
　　//一个设定鸭子飞行动作的方法,是得鸭子可以在运行时改变飞行动作
    public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior){
        this.flyBehavior = flyBehavior;
    }

}
一个具体鸭子类的实现:
德赫鸭:

public class Gea extends Duck {

    public Gea(){
        flyBehavior = new FlyNoWay();
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("i am a model duck");
    }
}

测试类:

public class ModelDuck {

    public static void main(String[] args){
        Duck model = new Gea();
　　　　//不会飞行的德赫鸭
        model.performFly();

　　　　　//运行时改变飞行状态
        model.setFlyBehavior(new FlyRocketPowered());
       //借助火箭飞行的德赫鸭 
　　　　duck.performFly();
    }
}

策略模式有下面的一些优点：
1) 相关算法系列 Strategy类为客户端定义了一系列的可供重用的算法或行为。 继承有助于析取出这些算法中的公共功能。
2) 提供了可以替换继承关系的办法： 继承提供了另一种支持多种算法或行为的方法。你可以直接生成一个父类类的子类，从而给它以不同的行为。但这会将行为硬行编制到子类中，而将算法的实现与子类的实现混合起来,从而使子类难以理解、难以维护和难以扩展，而且还不能动态地改变算法。最后你得到一堆相关的类 , 它们之间的唯一差别是它们所使用的算法或行为。 将算法封装在独立的Strategy类中使得你可以独立于其客户端使用类改变它，使它易于切换、易于理解、易于扩展。
3) 消除了一些if else条件语句 ：Strategy模式提供了用条件语句选择所需的行为以外的另一种选择。当不同的行为堆砌在一个类中时 ,很难避免使用条件语句来选择合适的行为。将行为封装在一个个独立的Strategy类中消除了这些条件语句。含有许多条件语句的代码通常意味着需要使用Strategy模式。
4) 实现的选择 Strategy模式可以提供相同行为的不同实现。客户可以根据不同时间 /空间权衡取舍要求从不同策略中进行选择。

策略模式缺点:

1)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:  本模式有一个潜在的缺点，就是一个客户要选择一个合适的Strategy就必须知道这些Strategy到底有何不同。此时可能不得不向客户暴露具体的实现问题。因此仅当这些不同行为变体与客户相关的行为时 , 才需要使用Strategy模式。
2 ) Strategy和Duck之间的通信开销 ：无论各个Strategy实现的算法是简单还是复杂, 它们都共享Strategy定义的接口。因此很可能某些 Duck不会都用到所有通过这个接口传递给它们的信息；简单的Duck可能不使用其中的任何信息！这就意味着有时Duck会创建和初始化一些永远不会用到的参数。如果存在这样问题 , 那么将需要在Strategy和Duck之间更进行紧密的耦合。
3 )策略模式将造成产生很多策略类：可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。 增加了对象的数目 Strategy增加了一个应用中的对象的数目。有时你可以将 Strategy实现为可供各Duck共享的无状态的对象(没有实例属性,或者实例属性为private的对象)来减少这一开销。任何其余的状态都由 Duck维护。Duck在每一次对Strategy对象的请求中都将这个状态传递过去。共享的 Strategy不应在各次调用之间维护状态。