策略模式 - 信息展示

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