设计模式-策略模式

策略模式定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，而且使它们还可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而独立变化。

策略模式中包括如下角色:

• 抽象策略：策略类，通常由一个接口或者抽象类实现。
• 具体策略：包装了相关的算法和行为。
• 上下文 : 持有一个策略类的引用，最终给客户端调用。

角色关系UML:

Context(上下文):

1、需要使用ConcreteStrategy提供的算法。
2、内部维护一个Strategy的实例。
3、负责动态设置运行时Strategy具体的实现算法。
4、负责跟Strategy之间的交互和数据传递。

Strategy(抽象策略类)：

1、 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，Context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。

ConcreteStrategy(具体策略类)：

1、 实现了Strategy定义的接口，提供具体的算法实现。

应用场景：

1、 多个类只区别在表现行为不同，可以使用Strategy模式，在运行时动态选择具体要执行的行为。
2、 需要在不同情况下使用不同的策略(算法)，或者策略还可能在未来用其它方式来实现。
3、 对客户隐藏具体策略(算法)的实现细节，彼此完全独立。

优点：

1、 策略模式提供了管理相关的算法族的办法。策略类的等级结构定义了一个算法或行为族。恰当使用继承可以把公共的代码转移到父类里面，从而避免重复的代码。
2、 策略模式提供了可以替换继承关系的办法。继承可以处理多种算法或行为。如果不是用策略模式，那么使用算法或行为的环境类就可能会有一些子类，每一个子类提供一个不同的算法或行为。但是，这样一来算法或行为的使用者就和算法或行为本身混在一起。决定使用哪一种算法或采取哪一种行为的逻辑就和算法或行为的逻辑混合在一起，从而不可能再独立演化。继承使得动态改变算法或行为变得不可能。
3、 使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。多重转移语句不易维护，它把采取哪一种算法或采取哪一种行为的逻辑与算法或行为的逻辑混合在一起，统统列在一个多重转移语句里面，比使用继承的办法还要原始和落后。

缺点：

1、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。这就意味着客户端必须理解这些算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。换言之，策略模式只适用于客户端知道所有的算法或行为的情况。
2、 策略模式造成很多的策略类，每个具体策略类都会产生一个新类。有时候可以通过把依赖于环境的状态保存到客户端里面，而将策略类设计成可共享的，这样策略类实例可以被不同客户端使用。换言之，可以使用享元模式来减少对象的数量。

商场结账,针对不同的会员等级提供不同的收款策略

UML图如下:

java代码:

会员收费抽象策略:

package demo2;/** *  * @ClassName: Member * @Description: 会员收费抽象策略 * @author cheng * @date 2017-8-10 下午12:40:04 */public interface Member {    /**     *      * @Title: getPrice     * @Description:收费     */    void getPrice();}

针对不同会员等级的具体收费策略:

package demo2;/** *  * @ClassName: LowMember * @Description: 低级会员收费策略 * @author cheng * @date 2017-8-10 下午12:41:20 */public class LowMember implements Member {    /**     * 收费     */    @Override    public void getPrice() {        System.out.println("低级会员收费策略");    }}

package demo2;/** *  * @ClassName: MidMember * @Description: 中级会员收费策略 * @author chengrui * @date 2017-8-10 下午12:42:20 */public class MidMember implements Member {    /**     * 收费     */    @Override    public void getPrice() {        System.out.println("中级会员收费策略");    }}

package demo2;/** *  * @ClassName: HighMember * @Description: 高级会员收费策略 * @author cheng * @date 2017-8-10 下午12:43:53 */public class HighMember implements Member {    /**     * 收费     */    @Override    public void getPrice() {        System.out.println("高级会员收费策略");    }}

结账上下文:

package demo2;/** *  * @ClassName: CheckoutContext * @Description: 结账上下文 * @author cheng * @date 2017-8-10 下午12:44:49 */public class CheckoutContext {    //持有会员收费抽象策略引用    private Member member;    /**     * 构造函数     * @param member     */    public CheckoutContext(Member member) {        this.member = member;    }    /**     *      * @Title: checkout     * @Description:结账     */    public void checkout() {        member.getPrice();    }}

测试:

package demo2;/** *  * @ClassName: ClientTest * @Description: 测试 * @author cheng * @date 2017-8-10 下午12:48:10 */public class ClientTest {    public static void main(String[] args){        System.out.println("===================================");        Member member1 = new LowMember();        CheckoutContext context1 = new CheckoutContext(member1);        context1.checkout();        System.out.println("===================================");        Member member2 = new MidMember();        CheckoutContext context2 = new CheckoutContext(member2);        context2.checkout();        System.out.println("===================================");        Member member3 = new HighMember();        CheckoutContext context3 = new CheckoutContext(member3);        context3.checkout();    }}

运行结果:

策略模式和模板方法模式的区别

Strategy模式中,为了让Context类能够调用,Strategy接口里声明的方法一般是公有的.Template Method模式则不然,基类中留下的虚方法并不一定要是公有的,只要保证对继承类可见就行.也就是说,Template Method模式允许编写库的人采取更紧的访问限制,而Strategy模式则很难做到相同等级的限制.假如使用者获得了一个Strategy接口的实现类的实例,他并不一定要将这个实例放入”原本应有”的那个Context,而可以随意使用其中的接口方法.Template Method模式可以利用protected的访问权限,牺牲一点面向对象的封装性,给自己的继承类一定的访问特权,来把一些访问限制在”体系内”,从而限制了外部对内的访问.这仍然只是表象,不过我们已经接近问题的本质了.

这带来的区别是什么呢? Strategy模式允许外界使用其接口方法,因而可以将这个接口方法认为是”一整个算法”;而Template Method模式可以限制所留下的虚方法只对其继承类可见,外部使用者不一定能够直接使用这些虚方法,因而可以将这些虚方法认为是”一个算法的一部分”.GoF的设计模式那本书里有这么一句话:”Template methods use inheritance to vary part of an algorithm. Strategies use delegation to vary the entire algorithm.”,说的正是这个问题.回到具体问题上,如果我们要封装的算法适合于提供给用户任意使用,是”一整个算法”,那么用Strategy模式较好;如果要封装的变化是一个算法中的部分(换言之,大算法的步骤是固定的),而且我们不希望用户直接使用这些方法,那么应该使用Template Method模式.就此,问题的”痛处”算是抓住了.