设计模式——策略设计模式

1 什么是策略模式？

    策略模式讲的是，如果有一组算法将来它们可能因为需求的原因而发生变更，那么可以将每一个算法都封装起来，使得他们可以互相互换。这样可以在保证系统中原有代码几乎不变更的情况下，只需增加算法的一种实现，即可实现功能的变更。

 

2 策略模式有什么好处？

     策略模式的好处在于可以保证原有代码几乎不变的情况下，实现功能上的扩展，具体体现在可以动态的改变对象的行为. 策略模式遵循了ocp(“开-闭”)的设计原则，一个良好的软件对内是封闭的，对外是易于开放的。

 

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，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。

4 策略模式的结构

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(这个是借鉴别人的)

    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：

package com.yangguangfu.strategy;
/**
 *
 * @author [e-mail]:阿福
 * 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。
 */
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：

package com.yangguangfu.strategy;
/**
 *
 * @author [e-mail]:阿福
 * 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：

package com.yangguangfu.strategy;
/**
 *
 * @author [e-mail]:阿福
 * 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：

package com.yangguangfu.strategy;
/**
 *
 * @author [e-mail]:阿福
 * 孙夫人断后，挡住追兵。
 */
public class BlackEnemy 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：

 

package com.yangguangfu.strategy;
/**
 *
 * @author [e-mail]:阿福
 *
 */
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，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：

package com.yangguangfu.strategy;

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
        System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n");

        //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
        System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n");

        //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 BlackEnemy());
        context.operate();//拆开执行
        System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n");
    }

}

 

       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，只是修改Context.java就可以了，这个不多说了，自己领会吧。

 

6 什么情况下使用策略设计模式

     (1) 如果在一个系统里有许多类，他们之间的区别仅在于他们的行为，那么使用策略设计模式可以动态的让 一个对象在许多行为中选择一种行为。

 

     (2) 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种，那么这些算法可以包装到一个个的具体算法类里，而这些 具体算法类都是一个抽象算法的子类。换言之，这些具体算反类均有同一接口，由于多态性原则，客户端可以选择使用任何一个具体算法类，并持有一个数据类型是抽象算法类的对象。

 

    (3) 一个系统的算法使用的数据不可以让客户端知道。策略设计模式可以避免让客户端涉及到不必要接触到与算法相关的负责数据。

 

    (4)如果一个对象有很多的行为，如果设计的不好的话，这些行为就只好使用多重if-else的条件选择语句来实现。

    如果此时使用策略设计模式，把这些行为转移动相应的具体策略里面，就可以避免使用难于维护的多重条件选择语句，并体现面向对象的设计概念。 

 

7 策略设计模式的优点和缺点

  优点：

   (1) 策略模式提供了管理相关的算法的办法。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移动父类里面，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。如果不是策略设计模式，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，它把算法逻辑或行为混合在一起，这样比使用继承或实现接口的方法相比太原始、太落后了。

 

缺点：

   (1)客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用一个策略。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，策略模式只适用于知道所有的算法或行为的情况。

 

   (2) 策略模式会造成很多的策略类。有时候可以通过依赖于环境的状态保存到客户端里面，而将策略设计成共享的，这里策略类实例可以被不同客户端使用。换言之，可以使用享远模式来减少对象的数量。