策略模式

作者:某人_Valar
如需转载请保留原文链接;

设计模式的3大类:

  • 创建型模式(5种)建造者模式,单例模式,工厂方法模式,抽象工厂模式,原型模式。
  • 结构性模式(7种)适配器模式,装饰模式,代理模式,外观模式,桥接模式,组合模式,享元模式。
  • 行为型模式(11种)策略模式,模板方法模式,观察者模式,迭代器模式,责任链模式,命令模式,备忘录模式,状态模式,访问者模式,中介者模式,解释器模式。

1. 什么是策略模式

策略模式是行为型模式中的一种。

举个例子
有一个国王类,其具有打斗(fight)的方法,但是他需要根据情况的不同来选择不同的打斗方式,有时候用弓箭,有时候用匕首。
另一种情况是一个父类(比如,人物类)下有多个子类(骑士,国王),而这些子类都有一个打斗(fight)的方法,而在打斗中,大家都可以选择使用弓箭或者匕首。

如果都使用if-else的话,就会使用代码变的臃肿,而且难以复用。
那我们就可以根据不同的情况,将打斗的方式封装成不同的策略,将策略与它的使用对象分离开来。

定义:策略模式定义了算法(算法代表人物打斗的方式)族,分别封装起来,让他们之间可以相互替换,此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。(《Head First设计模式》一书中的定义)

2. 策略模式的实现

(1)先定义一个策略接口

接口中有一个使用武器的方法

public interface WeaponBehavior {
    public void useWeapon();
}
(2)具体策略接口的实现

分别定义2个策略来实现此接口,代表不同的打斗方法

public class KnifeBehavior implements WeaponBehavior {
    @Override
    public void useWeapon() {
        System.out.println("使用匕首打斗");
    }
}
public class BowAndArrowBehavior implements WeaponBehavior {
    @Override
    public void useWeapon() {
        System.out.println("使用弓箭打斗");
    }
}
(3)一个抽象的人物类

人物类“有一个”WeaponBehavior ,好将打斗方式交给WeaponBehavior 去处理,我们还可以使用setWeaponBehavior方法随时改变打斗方式。
这是将两个类结合起来使用。这种写法与“继承”的不同之处在于,人物的打方式不是继承来的,而是和适当的行为对象“组合”来的。
多用组合,少用继承是一个重要的设计原则。

public abstract class People {
    WeaponBehavior weaponBehavior;
    public void fight(){
        weaponBehavior.useWeapon();
    }
    public void setWeaponBehavior(WeaponBehavior wb){
        weaponBehavior = wb;
    }
}
(4)国王与骑士类的创建

继承一下People就行了

public class King extends People {
}
public class Knight extends People {
}
(5)写一个测试
public class Test {
    public static void main(String[] args){
        People king1 = new King();
        //国王1想使用匕首
        king1.setWeaponBehavior(new KnifeBehavior());
        king1.fight();
        //国王1想换成弓箭
        king1.setWeaponBehavior(new BowAndArrowBehavior());
        king1.fight();

        People knight1 = new Knight();
        //骑士1使用弓箭
        knight1.setWeaponBehavior(new BowAndArrowBehavior());
        knight1.fight();
    }
}

运行结果:


运行结果

3. 使用策略模式的场景以及优缺点

对于面向对象设计的开发者,对策略模式应该比较熟悉,即使之前没有听说过,也可能已经使用过,因为它实质上就是面向对象中的继承和多态。

使用场景:

  • 几个类的主要逻辑相同,只在部分逻辑的算法或行为上有区别
  • 有几种相似的行为(或者说算法),客户端动态地决定要使用哪一种
  • 对客户隐藏具体策略(算法)的实现细节

优点:

  • 易于扩展,如果需要新增加一个策略,在原有代码的基础上,只需要实现接口即可
  • 避免了使用多重条件,策略模式可以减少条件语句的使用,使得代码更容易维护。

缺点:

  • 所有的策略都需要暴露除去,由客户端决定使用哪一个 。因此,客户端应该知道有什么策略,并且了解各种策略之间的区别。这就有悖于迪米特法则。

迪米特法则(Law of Demeter)又叫作最少知道原则(Least Knowledge Principle 简写LKP),就是说一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解,不和陌生人说话。

  • 当策略类过多时,维护每一个策略类都会带来额外的开销。一般来说,策略类的数量不超过4个。
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