设计模式之策略模式（十八）

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策略模式是一个计划或者方式，根据给定的输入条件达成一个目标。策略和算法很相似，算法是一段程序，它可以对一组输入进行处理，获得一个输出。通常情况下，策略提供的范围比算法要广泛。这就意味着策略通常会提供一组或者一族可互换的方法。

策略模式的意图是将可互换的方法封装在各自独立的类中，并且让每个方法都实现一个公共的操作。

策略模式的结构

策略模式的主要角色如下。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 环境（Context）类：持有一个策略类的引用，最终给客户端调用。

策略模式结构图

策略模式的实现

策略模式的实现代码如下：

抽象策略类

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

具体策略类A

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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

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

环境类

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

运行：

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

结果：

具体策略A的策略方法被访问！

具体策略B的策略方法被访问！

常见案例及应用场景

常见案例： 在软件开发中也常常遇到类似的情况，当实现某一个功能存在多种算法或者策略，我们可以根据环境或者条件的不同选择不同的算法或者策略来完成该功能，如数据排序策略有冒泡排序、选择排序、插入排序、二叉树排序等。

应用场景：

策略模式在很多地方用到，如 Java SE 中的容器布局管理就是一个典型的实例，Java SE 中的每个容器都存在多种布局供用户选择。在程序设计中，通常在以下几种情况中使用策略模式较多。

  1. 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种时，可将每个算法封装到策略类中。
  2. 一个类定义了多种行为，并且这些行为在这个类的操作中以多个条件语句的形式出现，可将每个条件分支移入它们各自的策略类中以代替这些条件语句。
  3. 系统中各算法彼此完全独立，且要求对客户隐藏具体算法的实现细节时。
  4. 系统要求使用算法的客户不应该知道其操作的数据时，可使用策略模式来隐藏与算法相关的数据结构。
  5. 多个类只区别在表现行为不同，可以使用策略模式，在运行时动态选择具体要执行的行为。

总结

不同策略模型的逻辑可能会放到同一个类中，并常常写在一个方法里。这样的方法可能过于复杂，并且混合了策略的选择逻辑和执行逻辑。

策略模式的主要优点如下：

  1. 多重条件语句不易维护，而使用策略模式可以避免使用多重条件语句。
  2. 策略模式提供了一系列的可供重用的算法族，恰当使用继承可以把算法族的公共代码转移到父类里面，从而避免重复的代码。
  3. 策略模式可以提供相同行为的不同实现，客户可以根据不同时间或空间要求选择不同的。
  4. 策略模式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，灵活增加新算法。
  5. 策略模式把算法的使用放到环境类中，而算法的实现移到具体策略类中，实现了二者的分离。

其主要缺点如下：

  1. 客户端必须理解所有策略算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。
  2. 策略模式造成很多的策略类。