设计模式之策略模式

Posted 2020-09-17

1、定义

　　策略模式属于对象的行为模式。其用意是针对一组算法，将每一组算法封装到具有共同接口的独立子类中，从而可以使得他们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。

2、策略模式的结构

　　

　　策略模式涉及到三个角色：

• 环境（Context）角色：持有一个strategy的引用
• 抽象策略（Strategy）角色：这是一个抽象角色，通常由一个接口或抽象类实现，此角色给出所有具体策略类所需的接口
• 具体策略（ConcreteStrategy）角色：实现了相关的算法或行为

3、源代码

　　抽象策略类

public interface TravelStrategy {
    //策略方法
    public void travel();
}

　　具体策略类

public class AirPlaneStrategy implements TravelStrategy {
  @Override
  public void travel() {
    System.out.println("Travel by AirPlane！！");
  }    
}

　　

public class TrainStrategy implements TravelStrategy {
  @Override
  public void travel() {
    System.out.println("Travel by Train！！");
  }  
}

　　

public class BicycleStrategy implements TravelStrategy {
  @Override
  public void travel() {
    System.out.println("Travel by Bicycle！！");
  }
}

　　环境角色类

/**
 * 环境类：用一个ConcreteStrategy对象来配置。维护一个对Strategy对象的引用。可定义     一个接口来让Strategy访问它的资源
 * 算法解决类，以提供客户选择使用何种解决方案
 */
public class PersonContext {
  //持有一个具体的策略对象
  private TravelStrategy strategy;

   /**
    * 构造函数，传入一个具体策略对象
    * @param strategy    具体策略对象
    */
  public PersonContext(TravelStrategy strategy) {
    this.strategy = strategy;
  }

  /**
   * 策略方法
   */
  public void travelInterface() {
    strategy.travel();
  }
}

　　　测试类

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    PersonContext pc = new PersonContext(new TrainStrategy());
    pc.travelInterface();

    PersonContext pc2 = new PersonContext(new BicycleStrategy());
    pc2.travelInterface(); 
  }
}

4、认识策略模式　

• 策略模式的重心

　　　　策略模式的重心不是如何实现算法，而是如何组织、调用这些算法，从而让程序结构更灵活，具有更好的维护性和扩展性。

• 算法的平等性

　　策略模式一个很大的特点就是各个策略算法的平等性。对于一系列具体的策略算法，大家的地位是完全一样的，正因为这个平等性，才能实现算法之间可以相互替换。所有的策略算法在实现上也是相互独立的，相互之间是没有依赖的。

　　所以可以这样描述这一系列策略算法：策略算法是相同行为的不同实现。

• 运行时策略的唯一性

　　运行期间，策略模式在每一个时刻只能使用一个具体的策略实现对象，虽然可以动态地在不同的策略实现中切换，但是同时只能使用一个。

• 公有的行为

　　经常见到的是，所有的具体策略类都有一些公有的行为。这时候，就应当把这些公有的行为放到共同的抽象策略角色Strategy类里面。当然这时候抽象策略角色必须要用Java抽象类实现，而不能使用接口。

　　这其实也是典型的将代码向继承等级结构的上方集中的标准做法。

　　

5、使用策略模式的优缺点

• 优点

　      1）、策略模式提供了管理相关的算法族的办法。策略类的等级结构定义了一个算法或行为族。恰当使用继承可以把公共的代码移到父类里面，从而避免代码重复。

　　　2）、使用策略模式可以避免使用多重条件(if-else)语句。

　　　3）、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。

　　　4）、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Context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 Context中，而将算法的实现与Context的实现混合起来,从而使Context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Context改变它，使它易于切换、易于理解、易于扩展。

• 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）、由于策略模式把每个具体的策略实现都单独封装成为类，如果备选的策略很多的话，那么对象的数目就会很可观。