Java策略模式

在阎宏博士的《Java与模式》一书中开头是这样描述策略（Strategy）模式的：
策略模式属于对象的行为模式。其用意是针对一组算法，将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中，从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。
策略模式的结构

　　策略模式是对算法的包装，是把使用算法的责任和算法本身分割开来，委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法包装到一系列的策略类里面，作为一个抽象策略类的子类。用一句话来说，就是：“准备一组算法，并将每一个算法封装起来，使得它们可以互换”。下面就以一个示意性的实现讲解策略模式实例的结构。
　　这个模式涉及到三个角色：
环境(Context)角色：持有一个Strategy的引用。

抽象策略(Strategy)角色：这是一个抽象角色，通常由一个接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体策略类所需的接口。

具体策略(ConcreteStrategy)角色：包装了相关的算法或行为。

环境角色类

/**
 * 环境角色，持有Strategy的引用
 */
public class StrategyContext {

    private Strategy strategy;

    /**
     * 构造函数传入具体的Strategy实现类
     * @param strategy
     */
    public StrategyContext(Strategy strategy){
        this.strategy = strategy;
    }

    /**
     * 策略方法
     */
    public void contextDo(){
        strategy.doMath();
    }

}

抽象策略类

/**
 * 抽象的策略类
 */
public interface Strategy {

    /**
     * 抽象的侧路方法
     */
    public abstract void doMath();

}

具体策略类

public class ConcreteStrategyAdd implements Strategy {

    /**
     * 完成具体的算法
     */
    public void doMath() {
        System.out.println("doAdd");
    }
}

public class ConcreteStrategySub implements Strategy {

    /**
     * 完成具体的算法
     */
    public void doMath() {
        System.out.println("doSub");
    }
}

客户端代码)客户端代码

public class TestMain {

public static void main(String[] args) {
        ConcreteStrategyAdd add = new ConcreteStrategyAdd();
        StrategyContext context = new StrategyContext(add);
        context.contextDo();
    }

}

从上面的示例可以看出，策略模式仅仅封装算法，提供新的算法插入到已有系统中，以及老算法从系统中“退休”的方法，策略模式并不决定在何时使用何种算法。在什么情况下使用什么算法是由客户端决定的。

认识策略模式

策略模式的重心
　　策略模式的重心不是如何实现算法，而是如何组织、调用这些算法，从而让程序结构更灵活，具有更好的维护性和扩展性。
　　算法的平等性
　　策略模式一个很大的特点就是各个策略算法的平等性。对于一系列具体的策略算法，大家的地位是完全一样的，正因为这个平等性，才能实现算法之间可以相互替换。所有的策略算法在实现上也是相互独立的，相互之间是没有依赖的。
　　所以可以这样描述这一系列策略算法：策略算法是相同行为的不同实现。
　　运行时策略的唯一性
　　运行期间，策略模式在每一个时刻只能使用一个具体的策略实现对象，虽然可以动态地在不同的策略实现中切换，但是同时只能使用一个。
　　公有的行为
　　经常见到的是，所有的具体策略类都有一些公有的行为。这时候，就应当把这些公有的行为放到共同的抽象策略角色Strategy类里面。当然这时候抽象策略角色必须要用Java抽象类实现，而不能使用接口。
　　这其实也是典型的将代码向继承等级结构的上方集中的标准做法。

策略模式的优点

（1）策略模式提供了管理相关的算法族的办法。策略类的等级结构定义了一个算法或行为族。恰当使用继承可以把公共的代码移到父类里面，从而避免代码重复。
　　（2）使用策略模式可以避免使用多重条件(if-else)语句。多重条件语句不易维护，它把采取哪一种算法或采取哪一种行为的逻辑与算法或行为的逻辑混合在一起，统统列在一个多重条件语句里面，比使用继承的办法还要原始和落后。

策略模式的缺点

（1）客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类。这就意味着客户端必须理解这些算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。换言之，策略模式只适用于客户端知道算法或行为的情况。
　　（2）由于策略模式把每个具体的策略实现都单独封装成为类，如果备选的策略很多的话，那么对象的数目就会很可观。
　　（3）将简单工厂与策略模式相结合，将客户端创建策略转移到工厂中，代码如下

/**
 * 这里工厂实际替换了环境角色，将策略的创建变成在工厂由类型判断来创建对应的具体策略
 */
public class StrategyContextFactory {

    private Strategy strategy;

    public StrategyContextFactory(String type) {
        if (type.equals("add")) {
            this.strategy = new ConcreteStrategyAdd();
        } else if (type.equals("sub")) {
            this.strategy = new ConcreteStrategySub();
        }
    }

    public void contextDo(){
        strategy.doMath();
    }

}

public class TestMain {

    public static void main(String[] args) {
        //客户端需要知道具体的策略类，这意味着客户端需要知道所有的策略方法以及他们之间的区别
//        ConcreteStrategyAdd add = new ConcreteStrategyAdd();
//        StrategyContext context = new StrategyContext(add);
//        context.contextDo();

        //简单工厂模式和策略模式相结合，将创建具体策略的任务交给工厂，客户端只需要知道StrategyContextFactory这个类
        StrategyContextFactory f = new StrategyContextFactory("add");
        f.contextDo();
    }

}

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