詳解Java設(shè)計模式編程中的策略模式
定義:定義一組算法,將每個算法都封裝起來,并且使他們之間可以互換。
類型:行為類模式
類圖:
策略模式是對算法的封裝,把一系列的算法分別封裝到對應(yīng)的類中,并且這些類實現(xiàn)相同的接口,相互之間可以替換。在前面說過的行為類模式中,有一種模式也是關(guān)注對算法的封裝——模版方法模式,對照類圖可以看到,策略模式與模版方法模式的區(qū)別僅僅是多了一個單獨的封裝類Context,它與模版方法模式的區(qū)別在于:在模版方法模式中,調(diào)用算法的主體在抽象的父類中,而在策略模式中,調(diào)用算法的主體則是封裝到了封裝類Context中,抽象策略Strategy一般是一個接口,目的只是為了定義規(guī)范,里面一般不包含邏輯。其實,這只是通用實現(xiàn),而在實際編程中,因為各個具體策略實現(xiàn)類之間難免存在一些相同的邏輯,為了避免重復(fù)的代碼,我們常常使用抽象類來擔(dān)任Strategy的角色,在里面封裝公共的代碼,因此,在很多應(yīng)用的場景中,在策略模式中一般會看到模版方法模式的影子。
策略模式的結(jié)構(gòu)
封裝類:也叫上下文,對策略進行二次封裝,目的是避免高層模塊對策略的直接調(diào)用。
抽象策略:通常情況下為一個接口,當(dāng)各個實現(xiàn)類中存在著重復(fù)的邏輯時,則使用抽象類來封裝這部分公共的代碼,此時,策略模式看上去更像是模版方法模式。
具體策略:具體策略角色通常由一組封裝了算法的類來擔(dān)任,這些類之間可以根據(jù)需要自由替換。
應(yīng)用場景舉例:
劉備要到江東娶老婆了,走之前諸葛亮給趙云(伴郎)三個錦囊妙計,說是按天機拆開能解決棘手問題,嘿,還別說,真解決了大問題,搞到最后是周瑜陪了夫人又折兵,那咱們先看看這個場景是什么樣子的。
先說說這個場景中的要素:三個妙計,一個錦囊,一個趙云,妙計是亮哥給的,妙計放在錦囊里,俗稱就是錦囊妙計嘛,那趙云就是一個干活的人,從錦囊取出妙計,執(zhí)行,然后獲勝。用java程序怎么表現(xiàn)這些呢?
那我們先來看看圖?
三個妙計是同一類型的東西,那咱就寫個接口:
package com.yangguangfu.strategy; /** * * @author trygf521@126.com:阿福 * 首先定義一個策略接口,這是諸葛亮老人家給趙云的三個錦囊妙計的接口。 */ public interface IStrategy { //每個錦囊妙計都是一個可執(zhí)行的算法。 public void operate(); }
然后再寫三個實現(xiàn)類,有三個妙計嘛:
妙計一:初到吳國:
package com.yangguangfu.strategy; /** * * @author trygf521@126.com:阿福 * 找喬國老幫忙,使孫權(quán)不能殺劉備。 */ public class BackDoor implements IStrategy { @Override public void operate() { System.out.println("找喬國老幫忙,讓吳國太給孫權(quán)施加壓力,使孫權(quán)不能殺劉備..."); } }
妙計二:求吳國太開個綠燈,放行:
package com.yangguangfu.strategy; /** * * @author trygf521@126.com:阿福 * 求吳國太開個綠燈。 */ public class GivenGreenLight implements IStrategy { @Override public void operate() { System.out.println("求吳國太開個綠燈,放行!"); } }
妙計三:孫夫人斷后,擋住追兵:
package com.yangguangfu.strategy; /** * * @author trygf521@126.com:阿福 * 孫夫人斷后,擋住追兵。 */ public class BlackEnemy implements IStrategy { @Override public void operate() { System.out.println("孫夫人斷后,擋住追兵..."); } }
好了,大家看看,三個妙計是有了,那需要有個地方放妙計啊,放錦囊里:
package com.yangguangfu.strategy; /** * * @author trygf521@126.com:阿福 * */ public class Context { private IStrategy strategy; //構(gòu)造函數(shù),要你使用哪個妙計 public Context(IStrategy strategy){ this.strategy = strategy; } public void operate(){ this.strategy.operate(); } }
然后就是趙云雄赳赳的揣著三個錦囊,拉著已步入老年行列,還想著娶純情少女的,色咪咪的劉備老爺子去入贅了,嗨,還別說,亮哥的三個妙計還真不錯,瞧瞧:
package com.yangguangfu.strategy; public class ZhaoYun { /** * 趙云出場了,他根據(jù)諸葛亮給他的交代,依次拆開妙計 */ public static void main(String[] args) { Context context; //剛到吳國的時候拆開第一個 System.out.println("----------剛剛到吳國的時候拆開第一個---------------"); context = new Context(new BackDoor()); context.operate();//拆開執(zhí)行 System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n"); //當(dāng)劉備樂不思蜀時,拆開第二個 System.out.println("----------劉備樂不思蜀,拆第二個了---------------"); context = new Context(new GivenGreenLight()); context.operate();//拆開執(zhí)行 System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n"); //孫權(quán)的小追兵了,咋辦?拆開第三個錦囊 System.out.println("----------孫權(quán)的小追兵了,咋辦?拆開第三個錦囊---------------"); context = new Context(new BlackEnemy()); context.operate();//拆開執(zhí)行 System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n"); } }
策略模式的優(yōu)缺點
策略模式的主要優(yōu)點有:
策略類之間可以自由切換,由于策略類實現(xiàn)自同一個抽象,所以他們之間可以自由切換。
易于擴展,增加一個新的策略對策略模式來說非常容易,基本上可以在不改變原有代碼的基礎(chǔ)上進行擴展。
避免使用多重條件,如果不使用策略模式,對于所有的算法,必須使用條件語句進行連接,通過條件判斷來決定使用哪一種算法,在上一篇文章中我們已經(jīng)提到,使用多重條件判斷是非常不容易維護的。
策略模式的缺點主要有兩個:
維護各個策略類會給開發(fā)帶來額外開銷,可能大家在這方面都有經(jīng)驗:一般來說,策略類的數(shù)量超過5個,就比較令人頭疼了。
必須對客戶端(調(diào)用者)暴露所有的策略類,因為使用哪種策略是由客戶端來決定的,因此,客戶端應(yīng)該知道有什么策略,并且了解各種策略之間的區(qū)別,否則,后果很嚴(yán)重。例如,有一個排序算法的策略模式,提供了快速排序、冒泡排序、選擇排序這三種算法,客戶端在使用這些算法之前,是不是先要明白這三種算法的適用情況?再比如,客戶端要使用一個容器,有鏈表實現(xiàn)的,也有數(shù)組實現(xiàn)的,客戶端是不是也要明白鏈表和數(shù)組有什么區(qū)別?就這一點來說是有悖于迪米特法則的。
適用場景
做面向?qū)ο笤O(shè)計的,對策略模式一定很熟悉,因為它實質(zhì)上就是面向?qū)ο笾械睦^承和多態(tài),在看完策略模式的通用代碼后,我想,即使之前從來沒有聽說過策略模式,在開發(fā)過程中也一定使用過它吧?至少在在以下兩種情況下,大家可以考慮使用策略模式,
幾個類的主要邏輯相同,只在部分邏輯的算法和行為上稍有區(qū)別的情況。
有幾種相似的行為,或者說算法,客戶端需要動態(tài)地決定使用哪一種,那么可以使用策略模式,將這些算法封裝起來供客戶端調(diào)用。
策略模式是一種簡單常用的模式,我們在進行開發(fā)的時候,會經(jīng)常有意無意地使用它,一般來說,策略模式不會單獨使用,跟模版方法模式、工廠模式等混合使用的情況比較多。
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