策略模式(Strategy)

xiaohai 2021-06-03 10:29:35 1271人围观 标签: 设计模式  Java 
简介在策略模式(Strategy Pattern)中,一个类的行为或其算法可以在运行时更改。这种类型的设计模式属于行为型模式。在策略模式中,我们创建表示各种策略的对象和一个行为随着策略对象改变而改变的 context 对象。策略对象改变 context 对象的执行算法。

模式定义

定义一系列算法,将每个算法封装到具有公共接口的一系列策略类中,从而使它们可以相互替换 & 让算法可在不影响客户端的情况下发生变化

简单来说:准备一组算法 & 将每一个算法封装起来,让外部按需调用 & 使得互换

模式作用

将算法的责任和本身进行解耦,使得:

  • 算法可独立于使用外部而变化
  • 客户端方便根据外部条件选择不同策略来解决不同问题

策略模式仅仅封装算法(包括添加 & 删除),但策略模式并不决定在何时使用何种算法,算法的选择由客户端来决定

在策略模式中,我们创建表示各种策略的对象和一个行为随着策略对象改变而改变的 context 对象。策略对象改变 context 对象的执行算法。

模式优缺点

  • 优点:

      多重条件语句不易维护,而使用策略模式可以避免使用多重条件语句。
      策略模式提供了一系列的可供重用的算法族,恰当使用继承可以把算法族的公共代码转移到父类里面,从而避免重复的代码。
      策略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或空间要求选择不同的。
      策略模式提供了对开闭原则的完美支持,可以在不修改原代码的情况下,灵活增加新算法。
      策略模式把算法的使用放到环境类中,而算法的实现移到具体策略类中,实现了二者的分离。
    
  • 缺点:

      1、策略类会增多;
      2、所有策略类都需要对外暴露。
    

应用场景

  • 如果在一个系统里面有许多类,它们之间的区别仅在于它们的行为,那么使用策略模式可以动态地让一个对象在许多行为中选择一种行为。
  • 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。
  • 如果一个对象有很多的行为,如果不用恰当的模式,这些行为就只好使用多重的条件选择语句来实现。

注意事项:如果一个系统的策略多于四个,就需要考虑使用混合模式,解决策略类膨胀的问题。

模式结构

  • 抽象策略(Strategy)类

    定义了一个公共接口,各种不同的算法以不同的方式实现这个接口,环境角色使用这个接口调用不同的算法,一般使用接口或抽象类实现。

  • 具体策略(Concrete Strategy)类

    实现了抽象策略定义的接口,提供具体的算法实现。

  • 环境(Context)类

    持有一个策略类的引用,最终给客户端调用。

模式实现

我们将创建一个定义活动的 Strategy 接口和实现了 Strategy 接口的实体策略类。Context 是一个使用了某种策略的类。

StrategyPatternDemo,我们的演示类使用 Context 和策略对象来演示 Context 在它所配置或使用的策略改变时的行为变化。

package com.company;

/////////////////////创建接口////////////////////////
interface Strategy {
    public int doOperation(int num1, int num2);
}

/////////////////////创建实现接口的实体类//////////////
class OperationAdd implements Strategy {
    @Override
    public int doOperation(int num1, int num2) {
        return num1 + num2;
    }
}

class OperationSubstract implements Strategy {
    @Override
    public int doOperation(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}

class OperationMultiply implements Strategy {
    @Override
    public int doOperation(int num1, int num2) {
        return num1 * num2;
    }
}

///////////////////////创建 Context 类///////////////////
class Context {
    private final Strategy strategy;

    public Context(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public int executeStrategy(int num1, int num2) {
        return strategy.doOperation(num1, num2);
    }
}


///////////////////测试////////////////////////////////
public class StrategyPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context(new OperationAdd());
        System.out.println("10 + 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));

        context = new Context(new OperationSubstract());
        System.out.println("10 - 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));

        context = new Context(new OperationMultiply());
        System.out.println("10 * 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));
    }
}

运行结果:

10 + 5 = 15
10 - 5 = 5
10 * 5 = 50