WHAT
策略模式 - Strategy Pattern, 也叫政策模式(Policy Pattern)
定义
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。
类图
Context封装角色
也叫上下文角色,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。
public class Context {
//抽象策略
private Strategy strategy = null;
// 构造函数设置具体策略
public Context(Strategy _strategy) {
this.strategy = _strategy
}
//封装后的策略方法
public void doAnything() {
this.strategy.doSomething();
}
}
Strategy抽象策略角色
策略、算法的抽象,通常为接口,定义每个策略或算法必须具有的方法和属性。
public interface Strategy {
//策略模式的运算法则
public void doSomething();
}
ConcreteStragegy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。
public class ConcreteStrategy1 implements Strategy {
public void doSomething() {
System.out.println("具体策略1的运算法则");
}
}
public class ConcreteStrategy2 implements Strategy {
public void doSomething() {
System.out.println("具体策略2的运算法则");
}
}
高层模块
高层模块的调用非常简单,知道要用哪个策略,产出它的对象,然后放到封装角色中就完成任务了。
public class Client {
public static void main(String[] args){
//声明一个具体的策略
Strategy strategy = new ConcreteStrategy1();
//声明上下文对象
Context context = new Context(strategy);
//执行封装后的方法
context.doAnything();
}
}
策略模式的重点是封装角色,借用了代理模式的思路。
策略模式和代理模式的差别: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,就成为了代理模式。
WHY
优点
- 算法可以自由切换
- 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
- 多重条件语句不易维护,而且出错的概率会增强
- 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
- 在系统中增加一个策略比较容易,只要实现接口就可以了,符合了OCP原则
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,与迪米特法则相违背。
- 这是原装策略模式的缺点,但可以通过使用其他模式来修正,如工厂方法模式、代理模式或享元模式。
HOW
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
- 算法的选择是由使用者决定,或者算法始终在进化
- 无法保证这样的系统规则可以存在多长时间
- 需要屏蔽算法规则的场景
- 只需要记住算法名称,然后输出对应结果
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,否则维护会成为大问题。
扩展
策略枚举
public enum Calculator {
// 加法运算
ADD("+") {
public int exec(int a, int b){
return a + b;
}
},
//减法运算
SUB("-") {
public int exec(int a, int b){
return a - b;
}
};
String value = "";
//定义成员值类型
private Calculator(String _value){
this.value = _value;
}
//获取枚举成员的值
public String getValue(){
return this.value;
}
//声明一个抽象函数
public abstract int exec(int a, int b);
}
每一个枚举成员都成为了一个具体的策略
策略枚举是一个浓缩了的策略模式的枚举,是一个非常优秀和方便的模式,但受枚举类象的限制,每个枚举项都是public、final、static的,扩展性受到了一定的约束。因此在系统开发中,枚举策略一般担当不经常发生变化的角色。
最佳实践
策略模式本身没有严格地定义“适当的场景”使用“合适的策略”,所以在实际项目中,一般通过工厂方法模式来实现策略类的声明。
《设计模式之禅》第十八章 策略模式