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Java設(shè)計(jì)模式之策略模式

 更新時(shí)間:2022年10月19日 09:00:15   作者:tianClassmate  
這篇文章介紹了Java設(shè)計(jì)模式之策略模式,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)。對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下

在一個(gè)收銀系統(tǒng)中,如果普通用戶、中級(jí)會(huì)員、高級(jí)會(huì)員分別對(duì)應(yīng)著不同的優(yōu)惠策略,常規(guī)編程就要使用一系列的判斷語(yǔ)句,判斷用戶類型,這種情況下就可以使用策略模式。

一、概念理解

策略模式的概念很好理解,它將對(duì)象和行為分開(kāi),將行為定義為 一個(gè)行為接口和具體行為的實(shí)現(xiàn),每個(gè)if判斷都可以理解為一個(gè)策略。

如果在收銀系統(tǒng)中使用策略模式,要將普通、中級(jí)、高級(jí)會(huì)員分別定義一個(gè)具體策略類,并實(shí)現(xiàn)各自的方法,定義一個(gè)環(huán)境類,持有策略類的引用,由引用調(diào)用相應(yīng)的策略類方法,客戶端傳入相應(yīng)的具體策略對(duì)象就會(huì)調(diào)用各自的策略方法。

學(xué)過(guò)了狀態(tài)模式,很多人也把狀態(tài)模式和狀態(tài)模式搞混,現(xiàn)在就可以考慮一下為什么不使用狀態(tài)模式?

各個(gè)策略之間并不存在流轉(zhuǎn)(比如:狀態(tài)1234切換)關(guān)系,都是各自的算法實(shí)現(xiàn)各自的邏輯,客戶端控制調(diào)用哪個(gè)策略,如果使用狀態(tài)模式就變成了,先調(diào)用普通會(huì)員的策略,再調(diào)用中級(jí)會(huì)員的策略,再調(diào)用高級(jí)會(huì)員的策略,看到最后的優(yōu)惠用戶估計(jì)會(huì)樂(lè)瘋吧!

和狀態(tài)模式一樣,策略模式也應(yīng)包含三個(gè)角色:

抽象策略類:策略是一個(gè)接口,該接口定義若干個(gè)算法標(biāo)識(shí),即定義了若干個(gè)抽象方法

具體策略類:具體策略是實(shí)現(xiàn)策略接口的類

環(huán)境類 /上下文類:上下文提供一個(gè)方法,持有一個(gè)策略類的引用,最終給客戶端調(diào)用。

相比于狀態(tài)模式,策略模式各個(gè)角色的職責(zé)更簡(jiǎn)單,我們基于收銀案例實(shí)現(xiàn)策略模式demo。

二、案例實(shí)現(xiàn)

抽象策略類:

定義業(yè)務(wù)抽象方法,我們主要是計(jì)算價(jià)格

/**
 * 策略抽象類
 * @author tcy
 * @Date 21-09-2022
 */
public interface AbstractMemberStrategy {
    // 一個(gè)計(jì)算價(jià)格的抽象方法
    //price商品的價(jià)格 n商品的個(gè)數(shù)
    public double calcPrice(double price, int n);
}

具體策略-高級(jí)會(huì)員:

各個(gè)具體策略實(shí)現(xiàn)各自的計(jì)算方法

/**高級(jí)會(huì)員
 * @author tcy
 * @Date 21-09-2022
 */
public class StrategyAdvanceMember implements AbstractMemberStrategy {
    @Override
    public double calcPrice(double price, int n) {
        double money = price * n *0.8;
        return money;
    }
}

具體策略-中級(jí)會(huì)員:

/**
 * 中級(jí)會(huì)員
 * @author tcy
 * @Date 21-09-2022
 */
public class StrategyIntermediateMember implements AbstractMemberStrategy {
    @Override
    public double calcPrice(double price, int n) {
        double money = price * n*0.9;
        return money;
    }
}

具體策略-普通會(huì)員:

/**
 * 初級(jí)會(huì)員
 * @author tcy
 * @Date 21-09-2022
 */
public class StrategyPrimaryMember implements AbstractMemberStrategy {
    @Override
    public double calcPrice(double price, int n) {
        return price * n;
    }
}

環(huán)境類:

持有策略類的引用,調(diào)用時(shí)傳入相應(yīng)的具體策略對(duì)象,就會(huì)調(diào)用策略各自的方法。

/**環(huán)境類
 * @author tcy
 * @Date 21-09-2022
 */
public class Context {
    // 用戶折扣策略接口
    private AbstractMemberStrategy memberStrategy;

    // 注入構(gòu)造方法
    public Context(AbstractMemberStrategy memberStrategy) {
        this.memberStrategy = memberStrategy;
    }

    // 計(jì)算價(jià)格
    public double qoutePrice(double goodsPrice, int n){
        // 通過(guò)接口變量調(diào)用對(duì)應(yīng)的具體策略
        return memberStrategy.calcPrice(goodsPrice, n);
    }

}

客戶端調(diào)用:

/**
 * @author tcy
 * @Date 21-09-2022
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        // 具體策略類
        AbstractMemberStrategy primaryMemberStrategy = new StrategyPrimaryMember();
        AbstractMemberStrategy intermediateMemberStrategy = new StrategyIntermediateMember();
        AbstractMemberStrategy advanceMemberStrategy = new StrategyAdvanceMember();

        // 用戶選擇不同策略
        Context primaryContext = new Context(primaryMemberStrategy);
        Context intermediateContext = new Context(intermediateMemberStrategy);
        Context advanceContext = new Context(advanceMemberStrategy);

        //一本100塊錢的書
        // 普通會(huì)員:100
        System.out.println("普通會(huì)員的價(jià)格:"+ primaryContext.qoutePrice(100,1));
        // 中級(jí)會(huì)員 90
        System.out.println("中級(jí)會(huì)員的價(jià)格:"+ intermediateContext.qoutePrice(100,1));
        // 高級(jí)會(huì)員 80
        System.out.println("高級(jí)會(huì)員的價(jià)格:"+ advanceContext.qoutePrice(100,1));

    }
}

策略模式相對(duì)于狀態(tài)模式理解起來(lái)更沒(méi)有任何難度。

三、Jdk中的應(yīng)用

策略模式的典型應(yīng)用是Jdk中線程池滿之后的拒絕策略,我們?cè)趧?chuàng)建一個(gè)線程池時(shí)會(huì)傳入以下參數(shù):

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) {
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }

其中 RejectedExecutionHandler 是線程池滿之后的拒絕策略,jdk中的多線程內(nèi)置了四種拒絕策略,如下圖:

①ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 默認(rèn)拒絕策略,拒絕任務(wù)并拋出任務(wù)

②ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy 使用調(diào)用線程直接運(yùn)行任務(wù)

③ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy 直接拒絕任務(wù),不拋出錯(cuò)誤

④ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy 觸發(fā)拒絕策略,只要還有任務(wù)新增,一直會(huì)丟棄阻塞隊(duì)列的最老的任務(wù),并將新的任務(wù)加入

這四種拒絕策略就代表策略模式角色中的具體策略角色,ThreadPoolExecutor類我們可以將其看做環(huán)境類。

我們知道執(zhí)行多線程中的方法是schedule方法,可以就認(rèn)為這就是角色中的客戶端:

public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command,
                                   long delay,
                                   TimeUnit unit) {
    if (command == null || unit == null)
        throw new NullPointerException();
    RunnableScheduledFuture<?> t = decorateTask(command,
        new ScheduledFutureTask<Void>(command, null,
                                      triggerTime(delay, unit)));
    delayedExecute(t);
    return t;
}

既然是客戶端,就會(huì)有時(shí)機(jī)調(diào)用拒絕策略方法,我們點(diǎn)進(jìn)去看delayedExecute()方法。

private void delayedExecute(RunnableScheduledFuture<?> task) {
    if (isShutdown())
        reject(task);
    else {
        super.getQueue().add(task);
        if (isShutdown() &&
            !canRunInCurrentRunState(task.isPeriodic()) &&
            remove(task))
            task.cancel(false);
        else
            ensurePrestart();
    }
}

接著看reject()方法,該方法時(shí)機(jī)上調(diào)用的就是拒絕策略方法。傳入相應(yīng)的this對(duì)象,調(diào)用不同的拒絕策略。

final void reject(Runnable command) {
    handler.rejectedExecution(command, this);
}

調(diào)用時(shí)序如下圖:

何時(shí)調(diào)用何種拒絕策略,由delayedExecute()方法自己來(lái)決定,各個(gè)拒絕策略有各自的業(yè)務(wù)邏輯,這就是策略模式的典型應(yīng)用。

四、策略模式和狀態(tài)模式區(qū)別

策略模式和狀態(tài)模式雖然類圖一模一樣,很多博客也將他們混為一談,實(shí)際上策略模式和狀態(tài)模式?jīng)]有半毛錢的關(guān)系,只有理解了兩種模式的使用場(chǎng)景,在運(yùn)用時(shí)才能游刃有余,以下為我總結(jié)的四點(diǎn)不同之處,狀態(tài)模式的博客可以參考狀態(tài)模式。

①策略模式中的各策略相互之間沒(méi)有什么關(guān)系,比如支付方式選擇、優(yōu)惠策略選擇;狀態(tài)模式往往是一套流程,比如訂單狀態(tài)流轉(zhuǎn)、請(qǐng)假流程審批等。

②在策略模式下,調(diào)用哪個(gè)策略由客戶端決定;狀態(tài)模式中,客戶端只管調(diào)用,各個(gè)具體狀態(tài)類定義切換下一狀態(tài)。

③狀態(tài)模式強(qiáng)調(diào)狀態(tài)變化、策略模式強(qiáng)調(diào)的是策略的選擇。

五、總結(jié)

使用策略模式會(huì)讓我們的代碼更加的“干凈”,但是如果實(shí)際的if判斷中的邏輯很簡(jiǎn)單,我們?nèi)匀皇褂貌呗阅J?,就變成了為了使用設(shè)計(jì)模式而使用,這無(wú)疑加重系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

就像商城系統(tǒng)中,微信支付、支付寶支付、銀聯(lián)支付,業(yè)務(wù)邏輯沒(méi)那么簡(jiǎn)單的,使用策略模式就是一個(gè)好的選擇。

整體來(lái)說(shuō)策略模式在行為型模式中還屬于一種比較簡(jiǎn)單的模式,無(wú)論是理解起來(lái)還是寫起來(lái)都屬極簡(jiǎn)單,難度堪比結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式中的單例模式。

到此這篇關(guān)于Java設(shè)計(jì)模式之策略模式的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。

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