一、定义
策略模式(Strategy pattern)也叫政策模式(Policy Pattern),其定义为: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。
二、类图及角色
1. Context
封装角色
类似于锦囊妙计的锦囊,它也叫做上下文角色, 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; //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 doAnythinig() { this.strategy.doSomething(); } }
2. Strategy
抽象策略角色
策略、算法家族的抽象,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(); }
3. ConcreteStrategy
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"); } }
4. 模拟场景
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.doAnythinig(); } }
三、优缺点
- 优点
- 算法可以自由切换
- 避免使用多重条件判断
假设一个策略家族有5个策略算法,一会要使用A策略,一会要使用B策略,怎么设计呢?使用多重的条件语句?多重条件语句不易维护,而且出错的概率大大增强。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。
- 缺点
- 策略类数量增多
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,否则日后的系统维护就会成为一个烫手山芋。 - 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,这与迪米特法则是相违背的,我只是想使用了一个策略,我凭什么就要了解这个策略呢?那要你的封装类还有什么意义?这是原装策略模式的一个缺点,幸运的是,我们可以使用其他模式来修正这个缺陷,如工厂方法模式、代理模式或享元模式。
四、应用场景
- 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。
- 需要屏蔽算法规则的场景。
五、策略模式扩展——策略枚举
1. 以枚举的形式管理每一个具体的策略,例如
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; }// 获得枚举成员的值 public String getValue() { return this.value; }// 声明一个抽象函数 public abstract int exec(int a, int b); }
2. 然后模拟一个场景调用
public class Client { public static void main(String[] args) { // 输入的两个参数是数字 int a = Integer.parseInt(args[0]); String symbol = args[1]; // 符号 int b = Integer.parseInt(args[2]); System.out.println("输入的参数为: " + Arrays.toString(args)); System.out.println("运行结果为: " + a + symbol + b + "=" + Calculator.ADD.exec(a, b)); } }
3. 运行结果
输入的参数为: [100, +, 200] 运行结果为: 100+200=300
4. 总结
代码很清晰简单,也是面向对象的,看看这条语句:Calculator.ADD.exec(a, b)
是不是类似于“拿出计算器(Calculator),对a和b进行加法运算(ADD),并立刻执行(exec)”,这与我们日常接触逻辑是不是非常相似。
- 注意
策略枚举是一个非常优秀和方便的模式,但是它受枚举类型的限制,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,策略枚举一般担当不经常发生变化的角色。
查看更多:设计模式分类以及六大设计原则