策略模式(Strategy Pattern)

说明:本文为《设计模式之禅》的阅读笔记,主要总结精华和记录自己的部分理解。代码部分由Kotlin实现。

1. 定义

策略模式(Strategy Pattern)也叫政策模式(Policy Pattern)。

Define a family of algorithms,encapsulate each one,and make them interchangeable.
定义一组算法,将每个算法都封装起来,并且使它们之间可以互换。

通俗理解:该模式定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以相互替换,且算法的变化不会影响使用算法的客户。策略模式属于对象行为模式,它通过对算法进行封装,把使用算法的责任和算法的实现分割开来,并委派给不同的对象对这些算法进行管理。

策略模式的通用类图如下:


策略模式的通用类图.png

其中,有三个角色:

  • Context封装角色
    它也叫做上下文角色,起承上启下封装作用,屏蔽高层模块对策略、算法的直接访问,封装可能存在的变化。

  • Strategy抽象策略角色
    策略、算法家族的抽象,通常为接口,定义每个策略或算法必须具有的方法和属性。

  • ConcreteStrategy具体策略角色
    实现抽象策略中的操作,该类含有具体的算法。

策略模式的通用源码如下:
代码清单1 策略模式通用代码

// 抽象策略
interface Strategy {
    // 策略模式的运算法则
    fun doSomething()
}

// 具体策略
class ConcreteStrategy1: Strategy {
    override fun doSomething() {
        println("具体策略ConcreteStrategy1 的运算法则")
    }
}

// 具体策略
class ConcreteStrategy2: Strategy {
    override fun doSomething() {
        println("具体策略ConcreteStrategy2 的运算法则")
    }
}

// 封装角色
// 构造函数设置具体策略
class Context(private val strategy: Strategy) {

    // 封装后的策略方法
    fun doAnything() {
        strategy.doSomething()
    }
}

// 场景类
fun main(args: Array<String>) {
    // 声明一个具体的策略
    val strategy: Strategy = ConcreteStrategy1()
    // 声明上下文对象
    val context = Context(strategy)
    //执行封装后的方法
    context.doAnything()
}

运行结果:

具体策略ConcreteStrategy1 的运算法则

Process finished with exit code 0

策略模式的重点就是封装角色,它是借用了代理模式的思路。那它和代理模式有什么差别?差别就是策略模式的封装角色和被封装的策略类不用是同一个接口,如果是同一个接口那就成为了代理模式。

再来看一个具体的实例。
购买电影票时,提供了多种折扣方式,根据折扣类型进行打折。使用策略模式来实现。

类图如下:


电影票打折类图.png

代码清单2 电影票打折

// 抽象策略类-折扣
interface Discount {
    fun calculate(price: Float): Float
}

// 具体策略类-儿童折扣
class ChildrenDiscount : Discount {
    override fun calculate(price: Float): Float {
        return price - 10
    }
}

// 具体策略类-学生折扣
class StudentDiscount: Discount {
    override fun calculate(price: Float): Float {
        return price * 0.9F
    }
}

// 具体策略类-Vip折扣
class VipDiscount : Discount {
    override fun calculate(price: Float): Float {
        return price * 0.7F
    }
}

// 封装类
class MovieTicket(private val discount: Discount) {

    var originalPrice: Float = 0F

    // 封装后的策略方法
    fun getPrice(): Float {
        return discount.calculate(originalPrice)
    }
}

// 场景类
fun main(args: Array<String>) {

    // ----------------------------- movie ticket -----------------------------
    val discount: Discount = VipDiscount()
    val movieTicket = MovieTicket(discount)
    movieTicket.originalPrice = 60F
    val currentPrice = movieTicket.getPrice()
    println("票价为:$currentPrice,折扣类型:${discount.javaClass.simpleName}")
}

运行结果:

票价为:42.0,折扣类型:VipDiscount

Process finished with exit code 0

2. 策略模式的优缺点

2.1 优点

  • 算法可以自由切换
    这是策略模式本身定义的,只要实现抽象策略,它就成为策略家族的一个成员,通过封装角色对其进行封装,保证对外提供“可自由切换”的策略。

  • 避免使用多重条件判断
    如果没有策略模式,我们想想看会是什么样子?一个策略家族有5个策略算法,一会要使用A策略,一会要使用B策略,怎么设计呢?使用多重的条件语句?多重条件语句不易维护,而且出错的概率大大增强。使用策略模式后,可以由其他模块决定采用何种策略,策略家族对外提供的访问接口就是封装类,简化了操作,同时避免了条件语句判断。

  • 扩展性良好
    这甚至都不用说是它的优点,因为它太明显了。在现有的系统中增加一个策略太容易了,只要实现接口就可以了,其他都不用修改,类似于一个可反复拆卸的插件,这大大地符合OCP原则

2.2 缺点

  • 策略类数量增多
    每一个策略都是一个类,复用的可能性很小,类数量增多。

  • 所有的策略类都需要对外暴露
    上层模块必须知道有哪些策略,然后才能决定使用哪一个策略,这与迪米特法则是相违背的,我只是想使用了一个策略,我凭什么就要了解这个策略呢?那要你的封装类还有什么意义?这是原装策略模式的一个缺点,幸运的是,我们可以使用其他模式来修正这个缺陷,如工厂方法模式、代理模式或享元模式。

策略模式特点总结

  1. 使用策略模式可以避免使用多重条件语句,如 if…else 语句、switch…case 语句;
  2. 提供了一系列的可供重用的策略实现,适合使用继承可以把公共代码转移到父类里面,从而避免重复的代码;
  3. 提供了对开闭原则的完美支持,可以在不修改原代码的情况下,灵活增加新策略实现;
  4. 策略模式会新增很多的策略类,增加了维护难度

3. 使用场景

  • 多个类只有在算法或行为上稍有不同的场景
  • 算法需要自由切换的场景
    例如,算法的选择是由使用者决定的,或者算法始终在进化,特别是一些站在技术前沿的行业,连业务专家都无法给你保证这样的系统规则能够存在多长时间,在这种情况下策略模式是你最好的助手。
  • 需要屏蔽算法规则的场景
    现在的科技发展得很快,人脑的记忆是有限的(就目前来说是有限的),太多的算法你只要知道一个名字就可以了,传递相关的数字进来,反馈一个运算结果,万事大吉。

策略模式的注意事项

如果系统中的一个策略家族的具体策略数量超过4个,则需要考虑使用混合模式,解决策略类膨胀和对外暴露的问题,否则日后的系统维护就会成为一个烫手山芋,谁都不想接。

4. 最佳实践

策略模式在项目中使用得非常多,但它单独使用的地方就比较少,因为它有致命缺陷:所有的策略都需要暴露出去,这样才方便客户端决定使用哪一个策略

附1:思维导图


策略模式 (Strategy Pattern).png

附2:代码实现 https://github.com/ooxiaoyan/StrategyPattern

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,122评论 6 505
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,070评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,491评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,636评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,676评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,541评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,292评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,211评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,655评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,846评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,965评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,684评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,295评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,894评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,012评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,126评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,914评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容