Java行為型設(shè)計(jì)模式之策略模式詳解
編程是一門藝術(shù),大批量的改動(dòng)顯然是非常丑陋的做法,用心的琢磨寫的代碼讓它變的更美觀。
在現(xiàn)實(shí)生活中常常遇到實(shí)現(xiàn)某種目標(biāo)存在多種策略可供選擇的情況,例如超市促銷可以釆用打折、送商品、送積分等方法。
在軟件開發(fā)中也常常遇到類似的情況,當(dāng)實(shí)現(xiàn)某一個(gè)功能存在多種算法或者策略,我們可以根據(jù)環(huán)境或者條件的不同選擇不同的算法或者策略來完成該功能,如數(shù)據(jù)排序策略有快速排序、歸并排序、選擇排序、二叉樹排序等。
如果使用多重條件轉(zhuǎn)移語句實(shí)現(xiàn)(即硬編碼),不但使條件語句變得很復(fù)雜,而且增加、刪除或更換算法要修改原代碼,不易維護(hù),違背開閉原則。如果采用策略模式就能很好解決該問題。
1.策略設(shè)計(jì)模式定義
策略(Strategy)模式:該模式定義了一系列算法,并將每個(gè)算法封裝起來,使它們可以相互替換,且算法的變化不會(huì)影響使用算法的客戶。策略模式屬于對(duì)象行為模式,它通過對(duì)算法進(jìn)行封裝,把使用算法的責(zé)任和算法的實(shí)現(xiàn)分割開來,并委派給不同的對(duì)象對(duì)這些算法進(jìn)行管理。
2.策略設(shè)計(jì)模式的有點(diǎn)與不足
策略模式的主要優(yōu)點(diǎn):
- 多重條件語句不易維護(hù),而使用策略模式可以避免使用多重條件語句,如 if…else 語句、switch…case 語句。
- 策略模式提供了一系列的可供重用的算法族,恰當(dāng)使用繼承可以把算法族的公共代碼轉(zhuǎn)移到父類里面,從而避免重復(fù)的代碼。
- 策略模式可以提供相同行為的不同實(shí)現(xiàn),客戶可以根據(jù)不同時(shí)間或空間要求選擇不同的。
- 策略模式提供了對(duì)開閉原則的完美支持,可以在不修改原代碼的情況下,靈活增加新算法。
- 策略模式把算法的使用放到環(huán)境類中,而算法的實(shí)現(xiàn)移到具體策略類中,實(shí)現(xiàn)了二者的分離。
策略設(shè)計(jì)模式的不足:
- 客戶端必須理解所有策略算法的區(qū)別,以便適時(shí)選擇恰當(dāng)?shù)乃惴悺?/li>
- 策略模式造成很多的策略類,增加維護(hù)難度。
3.策略設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)思路
策略模式是準(zhǔn)備一組算法,并將這組算法封裝到一系列的策略類里面,作為一個(gè)抽象策略類的子類。策略模式的重心不是如何實(shí)現(xiàn)算法,而是如何組織這些算法,從而讓程序結(jié)構(gòu)更加靈活,具有更好的維護(hù)性和擴(kuò)展性。
策略設(shè)計(jì)模式涉及的角色:
- 抽象策略(Strategy)類:定義了一個(gè)公共接口,各種不同的算法以不同的方式實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口,環(huán)境角色使用這個(gè)接口調(diào)用不同的算法,一般使用接口或抽象類實(shí)現(xiàn)。
- 具體策略(Concrete Strategy)類:實(shí)現(xiàn)了抽象策略定義的接口,提供具體的算法實(shí)現(xiàn)。
- 環(huán)境(Context)類:持有一個(gè)策略類的引用,最終給客戶端調(diào)用。
4.代碼示例
/** * 折扣 */ public interface Discount { /** * 計(jì)算價(jià)格 * @param money * @return */ public int calculate(int money); } /** * 滿減策略 * 需要滿200 */ public class FullDiscount implements Discount{ @Override public int calculate(int money) { if (money>200){ System.out.println("符合滿減策略,進(jìn)行滿減"); return money - 30; } return money; } } /** * 假日折扣 * 需要大于100 */ public class HolidayDiscount implements Discount{ @Override public int calculate(int money) { if (money > 100){ return money - 10; } return money; } } /** * 新用戶減免 * 但是也需要大于100 */ public class NewerDiscount implements Discount{ @Override public int calculate(int money) { if (money>100){ return money-20; } return money; } } /** * 第二單8折優(yōu)惠 */ public class SecondDiscount implements Discount { @Override public int calculate(int money) { Double balance = money * 0.8; return balance.intValue(); } } public static void main(String[] args) { List<Fruit> products = new ArrayList(); products.add(StaticFactory.getFruitApple()); products.add(StaticFactory.getFruitBanana()); products.add(StaticFactory.getFruitOrange()); ShoppingCart cart = new CartShopping(products); /*注入優(yōu)惠方案*/ cart.setDiscount(new FullDiscount()); cart.submitOrder(); }
5.策略設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用場景
在程序設(shè)計(jì)中,通常在以下幾種情況中使用策略模式較多:
- 一個(gè)系統(tǒng)需要?jiǎng)討B(tài)地在幾種算法中選擇一種時(shí),可將每個(gè)算法封裝到策略類中。
- 一個(gè)類定義了多種行為,并且這些行為在這個(gè)類的操作中以多個(gè)條件語句的形式出現(xiàn),可將每個(gè)條件分支移入它們各自的策略類中以代替這些條件語句。
- 系統(tǒng)中各算法彼此完全獨(dú)立,且要求對(duì)客戶隱藏具體算法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)時(shí)。
- 系統(tǒng)要求使用算法的客戶不應(yīng)該知道其操作的數(shù)據(jù)時(shí),可使用策略模式來隱藏與算法相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
- 多個(gè)類只區(qū)別在表現(xiàn)行為不同,可以使用策略模式,在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)選擇具體要執(zhí)行的行為。
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