【设计模式(21)】行为型模式之策略模式

个人学习笔记分享,当前能力有限,请勿贬低,菜鸟互学,大佬绕道

如有勘误,欢迎指出和讨论,本文后期也会进行修正和补充


现实中,对于同一个目标,我们通常有多种策略可以选择,比如出行可以乘坐飞机、乘坐火车、骑车或者自己开车等等,支付方式可以选择微信支付、支付宝、刷卡支付等等,根据实际情况我们自行选择合适的方案

开发中也是如此,对于同一功能,我们可以采取不同的算法或者策略进行实现。

比如对数据进行排序可以使用冒泡排序、选择排序、快速排序等等,对于短信服务我们可以使用腾讯、阿里、亿速等等提供的服务

如果用多重条件转移语句实现,不但使条件语句变得更加复杂,而且再进行扩展需要修改源代码,不利于维护,违背了开闭原则

策略模式则是为了解决这种问题,即允许我们灵活的切换策略


1.介绍

适用目的:定义一系列的算法,把它们一个个封装起来, 并且使它们可相互替换。

主要解决:在有多种算法相似的情况下,使用 if...else 所带来的复杂和难以维护。

何时使用:一个系统有许多许多类,而区分它们的只是他们直接的行为。

如何解决:将这些算法封装成一个一个的类,任意地替换。

关键代码:实现同一个接口。

应用实例:排序算法的选择;短信服务的选择;Java Awt的LayoutManager;数据库的选择;

优点

  • 算法和策略可以自由切换
  • 避免使用多重条件语句,易于维护
  • 扩展性好

缺点

  • 策略类会增多
  • 所有策略类均需要向外暴露
  • 客户端必须理解所有策略算法的区别,以便选择合适的策略类

注意:可以恰当使用继承,来讲重复的代码转移到父类中,进而缩小策略类的复杂度


2.结构

策略类的主要角色如下:

  • 抽象策略(Strategy)类:定义了一个公共接口,各种不同的算法以不同的方式实现这个接口,环境角色使用这个接口调用不同的算法,一般使用接口或抽象类实现。
  • 具体策略(Concrete Strategy)类:实现了抽象策略定义的接口,提供具体的算法实现。
  • 环境(Context)类:持有一个策略类的引用,最终给客户端调用。
��模�����


3.步骤

  1. 构建抽象策略类

    //抽象策略类
    interface Strategy {
        public void strategyMethod();    //策略方法
    }
    
  2. 构建具体策略类

    //具体策略类A
    class ConcreteStrategyA implements Strategy {
        public void strategyMethod() {
            System.out.println("具体策略A的策略方法被访问!");
        }
    }
    
    //具体策略类B
    class ConcreteStrategyB implements Strategy {
        public void strategyMethod() {
            System.out.println("具体策略B的策略方法被访问!");
        }
    }
    
  3. 构建环境类

    //环境类
    class Context {
        private Strategy strategy;
    
        public Strategy getStrategy() {
            return strategy;
        }
    
        public void setStrategy(Strategy strategy) {
            this.strategy = strategy;
        }
    
        public void strategyMethod() {
            strategy.strategyMethod();
        }
    }
    

测试代码

public class StrategyTest {
    public static void main(String[] args) {
        Context c = new Context();
        Strategy strategyA = new ConcreteStrategyA();
        c.setStrategy(strategyA);
        c.strategyMethod();
        System.out.println("-----------------");
        Strategy strategyB = new ConcreteStrategyB();
        c.setStrategy(strategyB);
        c.strategyMethod();
        System.out.println("-----------------");
    }
}

运行结果

image-20210713143933034

4.扩展

当策略模式中的策略过多时,整个系统会变得很臃肿,那么我们可以使用策略工厂模式减少客户端的工作复杂度

实现代码如下

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class StrategyFactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        StrategyFactory factory=new StrategyFactory();
        factory.put("A",new ConcreteStrategyA());
        factory.put("B",new ConcreteStrategyB());
        factory.strategyMethod("A");
        System.out.println("-----------------");
        factory.strategyMethod("B");
        System.out.println("-----------------");
    }
}

//抽象策略类
interface Strategy {
    public void strategyMethod();    //策略方法
}

//具体策略类A
class ConcreteStrategyA implements Strategy {
    public void strategyMethod() {
        System.out.println("具体策略A的策略方法被访问!");
    }
}

//具体策略类B
class ConcreteStrategyB implements Strategy {
    public void strategyMethod() {
        System.out.println("具体策略B的策略方法被访问!");
    }
}

//策略工厂类
class StrategyFactory {
    private Map<String, Strategy> strategyMap = new HashMap<>();

    public Strategy get(String key) {
        return strategyMap.getOrDefault(key, null);
    }

    public void put(String key, Strategy strategy) {
        strategyMap.put(key, strategy);
    }

    public void strategyMethod(String key) {
        strategyMap.getOrDefault(key, null).strategyMethod();
    }
}


后记

策略模式的目的在于自己灵活的切换策略,同时使用继承和工厂模式更进一步增加灵活性,个人还是挺喜欢这种模式的~



作者:Echo_Ye

WX:Echo_YeZ

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