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设计模式—策略模式

2016年06月10日 Design Pattern ⁄ 共 2942字 ⁄ 字号 设计模式—策略模式已关闭评论 ⁄ 阅读 699 次

今天我们来学习一种行为型模式,策略模式(Strategy Pattern)。

模式定义

定义一系列算法,将每一个算法封装起来,并让它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化,也称为政策模式(Policy)。

模式结构

策略模式包含如下角色:

Context: 环境类
Strategy: 抽象策略类
ConcreteStrategy: 具体策略类

UML图

设计模式—策略模式

代码实现

通常如果一个问题有多个解决方案或者稍有区别的操作时,最简单的方式就是利用if-else or switch-case方式来解决,对于简单的解决方案这样做无疑是比较简单、方便、快捷的,但是如果解决方案中包括大量的处理逻辑需要封装,或者处理方式变动较大的时候则就显得混乱、复杂,而策略模式则很好的解决了这样的问题,它将各种方案分离开来,让操作者根据具体的需求来动态的选择不同的策略方案。 这里以简单的计算操作(+、-、*、/)作为示例:

UML图

设计模式—策略模式

Strategy.java

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/**
* 计算操作的抽象
*/
public interface Strategy {
double calc(double paramA, double paramB);
}

AddStrategy.java

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/**
* 加法的具体实现策略
*/
public class AddStrategy implements Strategy {

@Override
public double calc(double paramA, double paramB) {
System.out.println("Execute AddStrategy");
return paramA + paramB;
}
}

SubStrategy.java

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/**
* 减法的具体实现策略
*/
public class SubStrategy implements Strategy {
@Override
public double calc(double paramA, double paramB) {
System.out.println("Execute SubStrategy");
return paramA - paramB;
}
}

MultiStrategy.java

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/**
* 乘法的具体实现策略
*/
public class MultiStrategy implements Strategy {
@Override
public double calc(double paramA, double paramB) {
System.out.println("Execute MultiStrategy");
return paramA * paramB;
}
}

DivStrategy.java

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/**
* 除法的具体实现策略
*/
public class DivStrategy implements Strategy {
@Override
public double calc(double paramA, double paramB) {
System.out.println("Execute DivStrategy");
if (paramB == 0) {
throw new IllegalArgumentException("Cannot divide into 0");
}
return paramA / paramB;
}
}

Calc.java

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/**
* 进行计算操作的上下文环境
*/
public class Calc {

private Strategy mStrategy;

public void setStrategy(Strategy strategy) {
this.mStrategy = strategy;
}

public double calc(double paramA, double paramB) {
if (mStrategy == null) {
throw new IllegalStateException("You haven't set the strategy for computing.");
}
return mStrategy.calc(paramA, paramB);
}
}

测试类

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public class MyClass {

public double calc(Strategy strategy, double paramA, double paramB) {
Calc calc = new Calc();
calc.setStrategy(strategy);
return calc.calc(paramA, paramB);
}

public static void main(String[] args) {
MyClass myClass = new MyClass();
System.out.println("Calculation Add " + myClass.calc(new AddStrategy(), 10, 5));
System.out.println("Calculation Add " + myClass.calc(new SubStrategy(), 10, 5));
System.out.println("Calculation Add " + myClass.calc(new MultiStrategy(), 10, 5));
System.out.println("Calculation Add " + myClass.calc(new DivStrategy(), 10, 5));
}
}

运行结果

设计模式—策略模式

模式分析

  • 策略模式是一个比较容易理解和使用的设计模式,策略模式是对算法的封装,它把算法的责任和算法本身分割开,委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法封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”。

  • 在策略模式中,应当由客户端自己决定在什么情况下使用什么具体策略角色。

  • 策略模式仅仅封装算法,提供新算法插入到已有系统中,以及老算法从系统中“退休”的方便,策略模式并不决定在何时使用何种算法,算法的选择由客户端来决定。这在一定程度上提高了系统的灵活性,但是客户端需要理解所有具体策略类之间的区别,以便选择合适的算法,这也是策略模式的缺点之一,在一定程度上增加了客户端的使用难度。

策略模式的优点

  • 策略模式提供了对“开闭原则”的完美支持,用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为,也可以灵活地增加新的算法或行为。

  • 策略模式提供了管理相关的算法族的办法。

  • 策略模式提供了可以替换继承关系的办法。

  • 使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。

策略模式的缺点

  • 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。

  • 策略模式将造成产生很多策略类。

代码已经放到GitHub上了https://github.com/HJXANDHMR/DesignPattern

参考
http://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/behavioral_patterns/strategy.html

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设计模式—策略模式

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