设计模式(10)——策略模式

来源：互联网发布：知乎禁止转载如何复制编辑：程序博客网时间：2024/06/18 14:11

策略模式

一. 概述

　　它定义了算法家族，分别封装起来，让它们之间可以互相替换，此模式让算法的变化不会影响到使用算法的客户端。

二. 模式解读

2.1 策略模式的一般化类图

2.2 模式中的角色

2.1 策略类（Stratege）：定义所有支持的算法的公共接口。
2.2 具体策略类（Concrete Stratege）：封装了具体的算法或行为，继承于Stratege类。
2.3 上下文类（Context）：用一个ConcreteStratege来配置，维护一个对Stratege对象的引用。

2.3、代码结构

Strategy

[java] view plaincopyprint?
// 策略类，定义了所有支持的算法的公共接口  
public interface Strategy {  
    // 策略类中支持的算法，当然还可以有更多，这里只定义了一个。  
    public  void algorithm();  
}  

具体策略类A

[java] view plaincopyprint?
public class ConcreteStrategeA implements Strategy {  
  
    @Override  
    public void algorithm() {  
        System.out.println("算法A中的实现");  
  
    }  
  
}  

具体策略类B

[java] view plaincopyprint?
public class ConcreteStrategeB implements Strategy {  
  
    @Override  
    public void algorithm() {  
        System.out.println("算法B中的实现");  
  
    }  
  
}  

上下文类

[java] view plaincopyprint?
// 承上启下的算法调用  
  
class Context {  
    private Strategy strategy;  
  
    // 传入具体策略对象  
  
    public Context(Strategy strategy) {  
        this.strategy = strategy;  
    }  
  
    // 根据策略对象的值判断调用的算法类  
  
    public void ContextInterface() {  
        strategy.algorithm();  
    }  
}  

三. 模式总结

3.1 优点

策略模式是一种定义一系列算法的方法，从概念上来看，所有算法完成的都是相同的工作，只是实现不同，它可以以相同的方式调用所有的算法，减少了各种算法类与使用算法类之间的耦合。
策略模式的Stratege类为Context定义了一系列的可供重用的算法或行为。继承有助于析取出这些算法的公共功能。
策略模式每个算法都有自己的类，可以通过自己的接口单独测试。因而简化了单元测试。
策略模式将具体算法或行为封装到Stratege类中，可以在使用这些类中消除条件分支（避免了不同行为堆砌到一个类中）。

3.2 缺点

　　　　将选择具体策略的职责交给了客户端，并转给Context对象

3.3 适用场景

当实现某个功能需要有不同算法要求时
不同时间应用不同的业务规则时

3.4设计原则

设计原则是把一个类中经常改变或者将来可能改变的部分提取出来，作为一个接口（c++z中可以用虚类），然后在类中包含这个对象的实例，这样类的实例在运行时就可以随意调用实现了这个接口的类的行为。下面是一个例子。
策略模式属于对象行为型模式，主要针对一组算法，将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中，从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。通常，策略模式适用于当一个应用程序需要实现一种特定的服务或者功能，而且该程序有多种实现方式时使用。

四. 应用实例1：（排序)

排序是我们经常接触到的算法，实现对一个数组的排序有很多方法，即可以采用不同的策略。下面给出了排序功能的策略模式的解决方案。

实现类图

代码

排序策略接口

[html] view plaincopyprint?
public interface SortStratege {  
    // 排序  
    public int[] Sort(int[] array);  
}  

冒泡排序策略

[java] view plaincopyprint?
// 冒泡排序  
  
public class BubbleSort implements SortStratege {  
  
    public int[] Sort(int[] array) {  
        // 实现冒泡排序算法  
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {  
            for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {  
                if (array[i] > array[j]) {  
                    int temp = array[j];  
                    array[j] = array[i];  
                    array[i] = temp;  
                }  
            }  
        }  
  
        return array;  
    }  
}  

插入排序策略

[java] view plaincopyprint?
//插入排序  
public class InsertSort implements SortStratege {  
  
    // 插入排序算法(递增排序)  
    public int[] Sort(int[] array) {  
        // 实现插入排序算法  
        int temp;  
        int i, j, n;  
        n = array.length;  
  
        for (i = 1; i < n; i++) {  
            temp = array[i];  
            for (j = i; j > 0; j--) {  
                if (temp < array[j - 1])  
                    array[j] = array[j - 1];  
                else  
                    break;  
  
                array[j] = temp;  
            }  
        }  
        return null;  
    }  
}  

排序上下文

[java] view plaincopyprint?
public class SortContext {  
    private int[] m_Array;  
    private SortStratege m_Stratege;  
  
    // 初始化时将要排序的数组和排序策略传入给Context  
  
    public SortContext(int[] array, SortStratege stratege) {  
        m_Array = array;  
        m_Stratege = stratege;  
    }  
  
    // 调用排序算法  
  
    public int[] Sort() {  
        int[] result = m_Stratege.Sort(this.m_Array);  
  
        return result;  
    }  
}  

Client

[java] view plaincopyprint?
public class Client {  
    public static void main(String[] args) {  
        int[] array = new int[] { 12, 8, 9, 18, 22 };  
  
        //使用冒泡排序算法进行排序  
        SortStratege sortStratege = new BubbleSort();  
        SortContext sorter = new SortContext(array, sortStratege);  
        int[] result = sorter.Sort();  
          
        for (int i : result) {  
            System.out.println(i);  
        }  
  
        //使用插入排序算法进行排序  
        SortStratege sortStratege2 = new InsertSort();  
        SortContext sorter2 = new SortContext(array, sortStratege2);  
        int[] result2 = sorter.Sort();  
          
        for (int i : result2) {  
            System.out.println(i);  
        }  
  
    }  
}  

五. 应用实例2：（诸葛亮三个锦囊）

刘备要到江东娶老婆了，走之前诸葛亮给赵云（伴郎）三个锦囊妙计，说是能解决棘手问题，嘿，还别说，真解决了大问题，搞到最后是周瑜陪了夫人又折兵，那咱们先看看这个场景是什么样子的。

先说说这个场景中的要素：三个妙计，一个锦囊，一个赵云，妙计是诸葛亮给的，妙计放在锦囊里，俗称就是锦囊妙计嘛，那赵云就是一个干活的人，从锦囊取出妙计，执行，然后获胜。

三个妙计是同一类型的东西，那咱就写个接口：

[java] view plaincopyprint?
/** 
 * 首先定义一个策略接口，这是诸葛亮给赵云的三个锦囊妙计的接口。 
 */  
public interface IStrategy {  
    //每个锦囊妙计都是一个可执行的算法。  
    public void operate();  
  
}  

然后再写三个实现类，有三个妙计嘛：

妙计一：初到吴国：

[java] view plaincopyprint?
/** 
 * 找乔国老帮忙，使孙权不能杀刘备。 
 */  
public class BackDoor implements IStrategy {  
  
    @Override  
    public void operate() {  
        System.out.println("找乔国老帮忙，让吴国太给孙权施加压力，使孙权不能杀刘备...");  
    }  
  
}  

妙计二：求吴国太开个绿灯，放行：

[java] view plaincopyprint?
/** 
 * 求吴国太开个绿灯。 
 */  
public class GivenGreenLight implements IStrategy {  
  
    @Override  
    public void operate() {  
        System.out.println("求吴国太开个绿灯，放行！");  
  
    }  
  
}  

妙计三：孙夫人断后，挡住追兵：

[java] view plaincopyprint?
/** 
 * 孙夫人断后，挡住追兵。 
 */  
public class BackEnemy implements IStrategy {  
  
    @Override  
    public void operate() {  
        System.out.println("孙夫人断后，挡住追兵...");  
  
    }  
  
}  

好了，大家看看，三个妙计是有了，那需要有个地方放妙计啊，放锦囊里：

[java] view plaincopyprint?
public class Context {  
  
    private IStrategy strategy;  
  
    // 构造函数，要你使用哪个妙计  
    public Context(IStrategy strategy) {  
        this.strategy = strategy;  
    }  
  
    public void operate() {  
        this.strategy.operate();  
    }  
  
}  

然后就是赵云雄赳赳的揣着三个锦囊去江东使用

[java] view plaincopyprint?
public class ZhaoYun {  
  
    /** 
     * 赵云出场了，他根据诸葛亮给他的交代，依次拆开妙计 
     */  
    public static void main(String[] args) {  
        Context context;  
  
        // 刚到吴国的时候拆开第一个  
        System.out.println("----------刚刚到吴国的时候拆开第一个---------------");  
        context = new Context(new BackDoor());  
        context.operate();// 拆开执行  
  
        // 当刘备乐不思蜀时，拆开第二个  
        System.out.println("----------刘备乐不思蜀，拆第二个了---------------");  
        context = new Context(new GivenGreenLight());  
        context.operate();// 拆开执行  
  
        // 孙权的小追兵了，咋办？拆开第三个锦囊  
        System.out.println("----------孙权的小追兵了，咋办？拆开第三个锦囊---------------");  
        context = new Context(new BackEnemy());  
        context.operate();// 拆开执行  
    }  
  
}  

就这三招，搞得的周郎是“赔了夫人又折兵”呀！这就是策略模式，高内聚低耦合的特点也表现出来了，还有一个就是扩展性，也就是OCP原则，策略类可以继续添加下去气，只是修改Context.java就可以了。

六. 应用实例3：（布局管理器）

在 Java 语言中对策略模式的应用是很多的，我们这里举个布局管理器的例子。在java.awt 类库中有很多种设定好了的Container 对象的布局格式，这些格式你可以在创建软件界面的时候使用到。如果不使用策略模式，那么就没有了对布局格式扩展的可能，因为你要去修改Container 中的方法，去让它知道你这种布局格式，这显然是不可行的。

让我们来看看 java 源码中的实现吧。先来看看参与的类和他们扮演的角色吧。

布局管理器接口的代码：

[java] view plaincopyprint?
public interface LayoutManager {  
    void addLayoutComponent(String name, Component comp);  
  
    Dimension minimumLayoutSize(Container parent);  
  
    void layoutContainer(Container parent);  
}  

LayoutManager FlowLayout 就是具体的策略,代码不在

[java] view plaincopyprint?
public class FlowLayout implements LayoutManager, java.io.Serializable   

[java] view plaincopyprint?
public class GridLayout implements LayoutManager, java.io.Serializable   

Container

[java] view plaincopyprint?
public class Container extends Component {  
      
    LayoutManager layoutMgr;//对布局管理器接口的引用  
  
    public LayoutManager getLayout() {  
        return layoutMgr;  
    }  
  
    public void setLayout(LayoutManager mgr) {  
        layoutMgr = mgr;  
        if (valid) {  
            invalidate();  
        }  
    }  
}  

可以看到，Container 根本就不关心你使用的是什么具体的布局管理器，这样也就使得Container 不会随着布局管理器的增多而修改本身。所以说策略模式是对变化的封装。

参考：

http://yangguangfu.iteye.com/blog/815107

http://www.cnblogs.com/wangjq/archive/2012/07/03/2570344.html

0 0