策略模式

一、引子

18日下午3时一刻，沈阳，刚刚下完一场几年罕见的大雪，天气格外的冷，公交车在“车涛汹涌”的公路上举步维艰，我坐在里面不时的看表——回公司的班车就要发车了，我还离等车的地方好远……。都是这可恶的天气打乱了我的计划！看来我要重新盘算下下了公交车的计划了：如果在半点以前能够到达等班车的地方，我就去旁边卖书报的小店里面买份《南方周末》，顺便逼逼严寒；如果可恶的公交到时候还不能拱到的话，我就只好去附近的家乐福里面打发两个小时直到下一趟班车发车！

打住！！

其实在上面提到的就是对两种不同情况所采取的不同的策略。这种情况在实际系统中也是经常遇到，那么你是怎么来实现不同的策略的呢？也许你看了策略模式后会增加一种不错的选择！

二、定义

策略模式（Strategy）属于对象行为型设计模式，主要是定义一系列的算法，把这些算法一个个封装成拥有共同接口的单独的类，并且使它们之间可以互换。策略模式使这些算法在客户端调用它们的时候能够互不影响地变化。这里的算法不要狭义的理解为数据结构中算法，可以理解为不同的业务处理方法。

这种做法会带来什么样的好处呢？

它将算法的使用和算法本身分离，即将变化的具体算法封装了起来，降低了代码的耦合度，系统业务策略的更变仅需少量修改。

算法被提取出来，这样可以使算法得到重用，这种情况还可以考虑使用享元模式来共享算法对象，来减少系统开销（但要注意使用享元模式的建议条件）。

三、结构

先由定义来想象下它的结构吧：要使算法拥有共同的接口，这样就要实现一个接口或者一个抽象类出来才行。这样基本上轮廓也就出来了，我们来看看吧：

策略模式由三个角色组成：

1)        算法使用环境角色：算法被引用到这里和一些其它的与环境有关的操作一起来完成任务。

2)        抽象策略角色：规定了所有具体策略角色所需的接口。在java它通常由接口或者抽象类来实现。

3)        具体策略角色：实现了抽象策略角色定义的接口。

用一个简单的类图来看看它们之间的关系吧：

 

 

                                                 

 

四、举例

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，使用类图是再清楚不过的了。

 

    这里我只放上了能够用来讲解的最少部分。

    先来看看Container中有关的代码：

        LayoutManager layoutMgr;   //对布局管理器接口的引用

        //获得在使用的具体布局管理器

        public LayoutManager getLayout() {

               return layoutMgr;

        }

        //设置要使用的具体布局管理器

        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。

 

    下面是布局管理器接口的代码：

        public interface LayoutManager {

               void addLayoutComponent(String name, Component comp);

               ………

               Dimension minimumLayoutSize(Container parent);

               void layoutContainer(Container parent);

        }

    而具体的布局管理器就是对上面接口方法的实现和扩展，我这里不再展现给大家了，有兴趣的可以查看JDK源代码。

    来看看对它的使用吧，以下是示意性代码：

        public class FlowLayoutWindow extends JApplet

        {

               public void init()

               {

                      Containter cp = getContentPane();

                      cp.setLayout(new FlowLayout());

                      for(int i = 0 ; i < 20 ; i++)

                             cp.add(new JButton("Button" + i));     

               }    

               ......

        }

    对具体布局管理器的感知直到最后的客户程序中才得到，在此之前是不关心的。但是这一点不能忽视——客户必须知道有哪些策略方法可以使用，这也限制了它的使用范围。

 

五、使用建议

下面是使用策略模式的一些建议：

1)        系统需要能够在几种算法中快速的切换。

2)        系统中有一些类它们仅行为不同时，可以考虑采用策略模式来进行重构

3)        系统中存在多重条件选择语句时，可以考虑采用策略模式来重构。

但是要注意一点，策略模式中不可以同时使用多于一个的算法。

 

六、总结

其实，策略模式最重要的一点就是：真正调用这些策略的是Context这个策略环境角色；可能Context（即策略环境角色）这个调用者会在很多个地方严重依赖策略，而为了应对策略的变化，我们只能让Context依赖于抽象策略角色；同时通过Context与抽象策略的组合关系来提供接口来让客户端FlowLayoutWindow 可以为Context设置不同的具体策略————这样，Context这个有大量业务逻辑的角色对算法策略的依赖得到了解耦，我们可以通过客户端灵活的设置和替换不同的具体策略了。策略模式是比较简单的一种模式，而其应用也是很广泛的。以上是我对策略模式的理解，如有不对之处，请劳烦指正。