Java设计模式-策略模式（Strategy Pattern）

一、策略模式定义

策略模式定义了一系列的算法，并分别封装起来，使它们可相互替换。此模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。策略模式的好处是可以动态设定客户的行为。

二、策略模式要解决的问题

对于继承自同一个父类的许多具体子类，为了提高代码的复用性，首先必然要抽取所有子类都具有的方法，将其写入父类，通过继承的方式使用这些方法。对于某一个子类独有的方法，则在该子类中单独实现，不涉及代码的复用。而重点在于，如何处理只有一部分子类具有某种方法，而另外一部分子类不具有这些方法的情况。

对此提出两种常见的（错误）解决方案：

1. 将只有一部分子类才具有的那些方法也抽取放入父类中，在另一部分子类中使用空方法覆盖之。这样做显然不够优雅，每当新添加一个子类时，都要去检查继承的方法并找到需要覆盖掉的部分，覆盖时使用的空方法在多个子类中重复。最致命的是，每次当父类添加新方法时，所有子类都要再次检查是否需要覆盖。
2. 将只有一部分子类才具有的那些方法写成接口，需要使用这些方法的子类实现该接口。但是Java不允许多重继承，Java接口不具有具体实现代码，通过接口无法达到代码的复用。

设计原则：找出应用中可能需要变化之处，把它们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起。

正确解决方案即为“策略模式”，将有一部分子类才具有的那些方法称为“具体策略（Concrete Strategy）”，将具体策略按一定逻辑分类并分别抽取其“抽象策略（Strategy）”作为接口。这样“抽象策略”作为接口，“具体策略”作为接口的实现类。

三、应用举例

考虑以下应用场景：需要设计一个模拟鸭子的程序

1. 有些鸭子会用翅膀飞，具有FlyWithWings方法；有些会用火箭飞，具有FlyWithRocket方法；有些则不会飞。
2. 一部分鸭子呱呱叫，具有Quack方法；一部分吱吱叫，具有Squeak方法；另一部分则不会叫。
3. 所有鸭子都具有显示在屏幕上的方法display。

根据前面的分析，将有一部分子类才具有的那些方法，如FlyWithWings、FlyWithRocket、FlyNoway按照逻辑分为一类，抽取FlyBehavior作为接口，三种具体飞行方法放在接口的实现类中，QuackBehavior同理。

在鸭子父类中，通过FlyBehavior等接口类型的变量，来引用具体的飞行动作，利用多态还能够在运行时动态的指定不同的FlyBehavior实现类。

这样的设计，可以让飞行和呱呱叫的动作被其他对象复用，因为这些行为已经和鸭子类无关了。还可以新增一些行为（无论是增加新的接口还是增加实现类），不会影响到机油的行为类，也不会影响到使用到飞行行为的鸭子类。

四、优点

将多个类组合（HAS-A）起来使用，组合与继承不同在于鸭子的行为不是继承（IS-A）来的，而是组合来的，这样建立的系统有很大的弹性，可以在运行时动态地改变鸭子的行为。

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从“客户”（某类鸭子）到“算法”（这类鸭子的行为）之间的引用是如何实现的？

• 通过初始化时设置，在某类鸭子的构造函数中：

public Mallardduck() {    quackBehavior = new Quack();    flyBehavior = new FlyWithWings();}

• 动态设置，在Duck类加入setFlyBehavior方法，想改变FlyBehavior方法时调用setFlyBehavior(new FlyWithWings());传入参数时形参为接口类，实参为实现类，这里用到了多态。

setFlyBehavior(FlyBehavior fb) {    flyBehavior = fb;}