《程序猿设计模式系列》之策略模式

JAVA的学习之路 2021-03-01

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概述

1、策略模式是一种行为型设计模式中的一种.

2、它是定义一系列的算法，将每个算法封装起来，并使得他们可以相互替换，让算法独立于使用它的客户而变化，一般来用于替换if-else.

定义

定义一系列算法，将每一个算法封装到具有公共接口的一系列策略类中，，并让它们可以相互替换；策略模式让算法独立于使用它的客户而变化.

作用

将算法的责任和本身进行解耦，使得：

1、算法可独立于使用外部而变化

2、客户端方便根据外部条件选择不同的策略来解决不同的问题。

（策略模式仅仅封装算法(包含添加&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）

角色

策略模式一般是有3种角色：

1、Context:上下文环境类，持有抽象策略角色的引用(实例)，并负责调用相关的算法.

2、Strategy:策略接口或者策略抽象类，定义一系列抽象的算法策略.

3、ConcreteStrategy:具体策略类，实现具体的算法策略.

场景

1、一个系统需要动态底在几种算法中选择一种情况

2、系统里面有许多类，它们之间的区别仅在于行为，使用策略模式可以地让一个对象在许多行为中选择一种行为

3、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条件选择语句来实现。此时，使用策略模式，

将这些行为转移到相应的具体的策略类里面，就可以避免使用难以维护的多重条件选择语句

4、不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，在具体策略类中封装算法与相关的数据结构，可以提高算法的保密性与安全性。

案例

a. 实例概况

背景：小成有一家百货公司，最近在定年度的促销活动

冲突：每个节日用同一个促销活动太枯燥，没吸引力

解决方案：针对不同节目使用不同促销活动进行促销

b. 使用步骤

步骤1：定义抽象策略角色（Strategy）：百货公司所有促销活动的共同接口。

abstract class Strategy {
      public abstract void Show();
}

步骤2：定义具体策略角色（Concrete Strategy）：每个节日具体的促销活动

//为春节准备的促销活动A
class StrategyA extends Strategy {
@Override
    public void Show() {
        System.out.println("为春节准备的促销活动A");
    }
}


//为中秋节准备的促销活动B
class StrategyB extends Strategy {
@Override
    public void Show() {
        System.out.println("为中秋节准备的促销活动B");
    }
}


//为圣诞节准备的促销活动C
class StrategyC extends Strategy {
@Override
    public void Show() {
        System.out.println("为圣诞节准备的促销活动C");
    }
}

步骤3：定义环境角色（Context）：用于连接上下文，即把促销活动推销给客户，这里可以理解为销售员.

class Context_SalesMan {
//持有抽象策略角色的引用
    private Strategy strategy;
    public Context_SalesMan(String festival) {
       switch (festival) {
           case "A":
                strategy = new StrategyA();
                break;
            case "B":
                strategy = new StrategyB();
                break;
            case "C":
                strategy = new StrategyC();
                break;
        }
    }


      public void SalesManShow() {
             strategy.Show();
    }
}

步骤4：客户端调用-让销售员进行促销活动的落地

public static void main(String[] args) {
    Context_SalesMan mSalesMan;
    //春节来了，使用春节促销活动
    System.out.println("对于春节：");
    mSalesMan = new Context_SalesMan("A");
    mSalesMan.SalesManShow();


    //中秋节来了，使用中秋节促销活动
    System.out.println("对于中秋节：");
    mSalesMan = new Context_SalesMan("B");
    mSalesMan.SalesManShow();


    //圣诞节来了，使用圣诞节促销活动
    System.out.println("对于圣诞节：");
    mSalesMan = new Context_SalesMan("C");
    mSalesMan.SalesManShow();
}

结果输出

对于春节：
为春节准备的促销活动A
对于中秋节：
为中秋节准备的促销活动B
对于圣诞节：
为圣诞节准备的促销活动C

优缺点

优点：

1、定义一系列算法实现，实现让这些算法可相互替换，(策略类之间可以自由切换){策略模式提供了对“开闭原则”的完美支持，

用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法(策略)，并且可以灵活地增加新的算法(策略)}

由于策略类都实现一个接口，所以使它们之间可以自由切换

2、避免多重条件选择语句(if else),充分体现面向对象设计思想。

3、更好的扩展性(易于扩展)

增加一个新的策略只需要添加一个具体的策略类即可，基本不需要改变原有的代码，符合“开闭原则”

缺点：

1、调用者必须了解每种策略的不同，自行选择使用哪个策略。{客户端必须之前所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类}

2、增加了对象数据，可使用享元模式在一定程度上减少对象的数量

3、只适合扁平的算法结构，在一个策略接口下，运行时只有一个算法被使用，这样就限制了算法的使用层级，使用时不能嵌套使用。

总结

1、策略模式的主要目的是将算法的定义与使用分开，也就是将算法的行为和环境分开.

2、动态改变算法（热插拔）

3、算法可以重用(模板方法中算法不可重用)

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，大家的地位都是一样的，正因为这个平等性，才能实现算法之间可以互相替换。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。

- THE END -

作者简介

Mr.W

白天搬砖，晚上砌梦想。

相信每个人有故事，程序员更是有许多事故，书写最接地气的程序员故事,为大家找出更好的资料。

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