Java设计模式--策略模式

背景

在软件开发中常常遇到这种情况，实现某一个功能有多种算法或者策略，我们可以根据环境或者条件的不同选择不同的算法或者策略来完成该功能。如查找、排序等，一种常用的方法是硬编码(Hard Coding)在一个类中，如需要提供多种查找算法，可以将这些算法写到一个类中，在该类中提供多个方法，每一个方法对应一个具体的查找算法；当然也可以将这些查找算法封装在一个统一的方法中，通过if…else…或者case等条件判断语句来进行选择。

这两种实现方法我们都可以称之为硬编码，如果需要增加一种新的查找算法，需要修改封装算法类的源代码；更换查找算法，也需要修改客户端调用代码。在这个算法类中封装了大量查找算法，该类代码将较复杂，维护较为困难。如果我们将这些策略包含在客户端，这种做法更不可取，将导致客户端程序庞大而且难以维护，如果存在大量可供选择的算法时问题将变得更加严重。

问题

如何让算法和对象分开来，使得算法可以独立于使用它的客户而变化？

方案

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，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。

比如定义一系列的算法,把每一个算法封装起来, 并且使它们可相互替换，使得算法可独立于使用它的客户而变化。这就是策略模式。

适用情况

许多相关的类仅仅是行为有异。 “策略”提供了一种用多个行为中的一个行为来配置一个类的方法。即一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。

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。

一个类定义了多种行为 , 并且这些行为在这个类的操作中以多个条件语句的形式出现。将相关的条件分支移入它们各自的Strategy类中以代替这些条件语句。

优点

1、可以动态的改变对象的行为

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

2、策略模式将造成产生很多策略类

组成

环境类(Context):用一个ConcreteStrategy对象来配置。维护一个对Strategy对象的引用。可定义一个接口来让Strategy访问它的数据。

抽象策略类(Strategy):定义所有支持的算法的公共接口。 Context使用这个接口来调用某ConcreteStrategy定义的算法。

具体策略类(ConcreteStrategy):以Strategy接口实现某具体算法。

1，什么是策略模式？

策略模式，又叫算法簇模式，就是定义了不同的算法族，并且之间可以互相替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

 

2，策略模式有什么好处？

     策略模式的好处在于你可以动态的改变对象的行为。

 

3，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。

 

4 ，策略模式中有三个对象：
（1）       环境对象：该类中实现了对抽象策略中定义的接口或者抽象类的引用。
（2）       抽象策略对象：它可由接口或抽象类来实现。
（3）       具体策略对象：它封装了实现同不功能的不同算法。
利用策略模式构建应用程序，可以根据用户配置等内容，选择不同有算法来实现应用程序的功能。具体的选择有环境对象来完成。采用这种方式可以避免由于使用条件语句而带来的代码混乱，提高应用程序的灵活性与条理性。

 

5，应用场景举例：

 

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，说是按天机拆开能解决棘手问题，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，妙计是亮哥给的，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。用java程序怎么表现这些呢？

那我们先来看看图？

 

三个妙计是同一类型的东西，那咱就写个接口：

Java代码  

1. package com.yangguangfu.strategy;  
2. /** 
3.  *  
4.  * @author [e-mail]:阿福 
5.  * 首先定义一个策略接口，这是诸葛亮老人家给赵云的三个锦囊妙计的接口。 
6.  */  
7. public interface IStrategy {  
8.     //每个锦囊妙计都是一个可执行的算法。  
9.     public void operate();  
10.   
11. }  

 

然后再写三个实现类，有三个妙计嘛：

 

妙计一：初到吴国：

Java代码  

1. package com.yangguangfu.strategy;  
2. /** 
3.  *  
4.  * @author [e-mail]:阿福 
5.  * 找乔国老帮忙，使孙权不能杀刘备。 
6.  */  
7. public class BackDoor implements IStrategy {  
8.   
9.     @Override  
10.     public void operate() {  
11.         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...");  
12.     }  
13.   
14. }  

 

妙计二：求吴国太开个绿灯，放行：

Java代码  

1. package com.yangguangfu.strategy;  
2. /** 
3.  *  
4.  * @author [e-mail]:阿福 
5.  * 求吴国太开个绿灯。 
6.  */  
7. public class GivenGreenLight implements IStrategy {  
8.   
9.     @Override  
10.     public void operate() {  
11.         System.out.println("求吴国太开个绿灯，放行！");  
12.           
13.     }  
14.   
15. }  

 妙计三：孙夫人断后，挡住追兵：

Java代码  

1. package com.yangguangfu.strategy;  
2. /** 
3.  *  
4.  * @author [e-mail]:阿福 
5.  * 孙夫人断后，挡住追兵。 
6.  */  
7. public class BlackEnemy implements IStrategy {  
8.   
9.     @Override  
10.     public void operate() {  
11.         System.out.println("孙夫人断后，挡住追兵...");  
12.   
13.     }  
14.   
15. }  

 

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代码  

1. package com.yangguangfu.strategy;  
2. /** 
3.  *  
4.  * @author [e-mail]:阿福 
5.  * 
6.  */  
7. public class Context {  
8.       
9.     private IStrategy strategy;  
10.     //构造函数，要你使用哪个妙计  
11.     public Context(IStrategy strategy){  
12.         this.strategy = strategy;  
13.     }  
14.       
15.     public void operate(){  
16.         this.strategy.operate();  
17.     }  
18.   
19. }  

 

 

然后就是赵云雄赳赳的揣着三个锦囊，拉着已步入老年行列，还想着娶纯情少女的，色咪咪的刘备老爷子去入赘了，嗨，还别说，亮哥的三个妙计还真不错，瞧瞧：

Java代码  

1. package com.yangguangfu.strategy;  
2.   
3. public class ZhaoYun {  
4.   
5.     /** 
6.      * 赵云出场了，他根据诸葛亮给他的交代，依次拆开妙计 
7.      */  
8.     public static void main(String[] args) {  
9.         Context context;  
10.           
11.         //刚到吴国的时候拆开第一个  
12.         System.out.println("----------刚刚到吴国的时候拆开第一个---------------");  
13.         context = new Context(new BackDoor());  
14.         context.operate();//拆开执行  
15.         System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n");  
16.           
17.         //当刘备乐不思蜀时，拆开第二个  
18.         System.out.println("----------刘备乐不思蜀，拆第二个了---------------");  
19.         context = new Context(new GivenGreenLight());  
20.         context.operate();//拆开执行  
21.         System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n");  
22.           
23.         //孙权的小追兵了，咋办？拆开第三个锦囊  
24.         System.out.println("----------孙权的小追兵了，咋办？拆开第三个锦囊---------------");  
25.         context = new Context(new BlackEnemy());  
26.         context.operate();//拆开执行  
27.         System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n");  
28.     }  
29.   
30. }  

 

后话：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，这个不多说了，自己领会吧。