Design Pattern: Strategy 模式

Strategy策略模式是属于设计模式中 对象行为型模式,主要是定义一系列的算法,把这些算法一个个封装成单独的类.

Stratrgy应用比较广泛,比如, 公司经营业务变化图, 可能有两种实现方式,一个是线条曲线,一个是框图(bar),这是两种算法,可以使用Strategy实现.

这里以字符串替代为例, 有一个文件,我们需要读取后,希望替代其中相应的变量,然后输出.关于替代其中变量的方法可能有多种方法,这取决于用户的要求,所以我们要准备几套变量字符替代方案.

 

考虑您要设计一个更换各种符号的工具类TextCharChange，您是否会采用这样的方式：

public void replace() {
   switch(getChangeType()) {
      case RN_TYPE:   replaceRN();
                          break;
      case N_TYPE: replaceN();
                          break;
      case OTHER_TYPE: replaceOTHER():
                          break;
      ...
   }
}

 
这么作的缺点是，日后您要增加更换符号的策略时，会有几个地方需要修改：增加TYPE常数、增加TextCharChange中的 replaceXXX()方法、增加 replace()方法中的switch case判断。

像这种策略采用的情况，可以将策略加以封装为一个物件，而不是将策略写死在某个类中，如此一来，策略可以独立于客户端，随时增加变化、增加或减少策略，即使是修改每个策略的内容，也不会对客户端程式造成影响。

来举个最简单的例子，首先要知道Windows与Linux的文字档案换行符号是不同的，Windows是 /r/n ，而Linux是 /n，今天您要设计一个文字编辑器，在适当的时候，您必须要能随时转换这两种符号，如果不采用上面的策略采用流程的话，要如何设计：

• TextStrategy.java

public abstract class TextStrategy { 
    protected String text;

    public TextStrategy(String text) { 
        this.text = text; 
    }

    public abstract String replace(); 
}  

 

• LinuxStrategy.java

public class LinuxStrategy extends TextStrategy { 
    public LinuxStrategy(String text) { 
        super(text); 
    }

    public String replace() { 
        preOperation(); 
        System.out.println(
               text = text.replaceAll("@r@n", "@n")); 
        postOperation(); 

        return text; 
    }

    private void preOperation() { 
        System.out.println("LinuxStrategy preOperation"); 
    }

    private void postOperation() { 
        System.out.println("LinuxStrategy postOperation"); 
    } 
}  

 

• WindowsStrategy.java

public class WindowsStrategy extends TextStrategy { 
    public WindowsStrategy(String text) { 
        super(text); 
    }

    public String replace() { 
        startOperation(); 
        System.out.println(
                     text = text.replaceAll("@n", "@r@n")); 
        endOperation(); 

        return text; 
    }

    private void startOperation() { 
        System.out.println("WindowsStrategy startOperation"); 
    } 

    private void endOperation() { 
        System.out.println("WindowsStrategy endOperation"); 
    } 
} 

 

• TextCharChange.java

public class TextCharChange { 
    public static void replace(TextStrategy strategy) { 
        strategy.replace(); 
    } 
} 

 

• Main.java

public class Main { 
    public static void main(String[] args) { 
        String linuxText = 
            "This is a test text!!@n Oh! Line Return!!@n"; 
        String windowsText = 
            "This is a test text!!@r@n Oh! Line Return@r@n"; 

        // load file, suppose it's Linux's text file 
        // take the WindowsStrategy 
        // I want to change it to Windows' text file 
        TextCharChange.replace(
              new WindowsStrategy(linuxText)); 

        // such-and-such operation..... 
        System.out.println(); 

        // load file, suppose it's Windows' text file 
        // take the LinuxStrategy 
        // I want to change it to Linux's text file 
        TextCharChange.replace(
            new LinuxStrategy(windowsText)); 
    } 
} 

为了明显的秀出结果，我们使用@n来表示 '/n' ， @r 表示 '/r' 符号，Main中的流程是个假设的情况，何时采用何种策略是随机的。

在Strategy模式中，使用一个公开的介面replace()，让客户端请求，而在实作replace()时，可以任意的组合演算策略，程式中的 preOperation()、postOperation()就是用以示意演算的组合概念，Strategy模式封装了这些演算过程，使它们易于组合、修改、替换.

 

从行为上来说，State 模式 与Strategy模式是蛮相近的。

State模式：看当前是什么状态，就采取什么动作。

Strategy模式：看需求（情境）是什么，采用适当的策略。

不过两者虽相似，应用的场合稍有不同，State模式中有一个重点在于设定状态变化，就像 Gof 例子中举的TCP连线；Strategy策略模式则是直接采用适当的策略的感觉，例如Gof中说的，采用适当的演算法来作正文换行。

实际整个Strategy的核心部分就是抽象类的使用,使用Strategy模式可以在用户需要变化时,修改量很少,而且快速.

Strategy和Factory有一定的类似,Strategy相对简单容易理解,并且可以在运行时刻自由切换。Factory重点是用来创建对象。

Strategy适合下列场合:

1.以不同的格式保存文件;

2.以不同的算法压缩文件;

3.以不同的算法截获图象;

4.以不同的格式输出同样数据的图形,比如曲线 或框图bar等