23种设计模式(12):策略模式

定义:定义一组算法,将每个算法都封装起来,并且使他们之间可以互换。

类型:行为类模式

类图:

策略模式是对算法的封装,把一系列的算法分别封装到对应的类中,并且这些类实现相同的接口,相互之间可以替换。在前面说过的行为类模式中,有一种模式也是关注对算法的封装——模版方法模式,对照类图可以看到,策略模式与模版方法模式的区别仅仅是多了一个单独的封装类Context,它与模版方法模式的区别在于:在模版方法模式中,调用算法的主体在抽象的父类中,而在策略模式中,调用算法的主体则是封装到了封装类Context中,抽象策略Strategy一般是一个接口,目的只是为了定义规范,里面一般不包含逻辑。其实,这只是通用实现,而在实际编程中,因为各个具体策略实现类之间难免存在一些相同的逻辑,为了避免重复的代码,我们常常使用抽象类来担任Strategy的角色,在里面封装公共的代码,因此,在很多应用的场景中,在策略模式中一般会看到模版方法模式的影子。

策略模式的结构

  • 封装类:也叫上下文,对策略进行二次封装,目的是避免高层模块对策略的直接调用。
  • 抽象策略:通常情况下为一个接口,当各个实现类中存在着重复的逻辑时,则使用抽象类来封装这部分公共的代码,此时,策略模式看上去更像是模版方法模式。
  • 具体策略:具体策略角色通常由一组封装了算法的类来担任,这些类之间可以根据需要自由替换。

策略模式代码实现

interface IStrategy {
	public void doSomething();
}
class ConcreteStrategy1 implements IStrategy {
	public void doSomething() {
		System.out.println("具体策略1");
	}
}
class ConcreteStrategy2 implements IStrategy {
	public void doSomething() {
		System.out.println("具体策略2");
	}
}
class Context {
	private IStrategy strategy;
	
	public Context(IStrategy strategy){
		this.strategy = strategy;
	}
	
	public void execute(){
		strategy.doSomething();
	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args){
		Context context;
		System.out.println("-----执行策略1-----");
		context = new Context(new ConcreteStrategy1());
		context.execute();

		System.out.println("-----执行策略2-----");
		context = new Context(new ConcreteStrategy2());
		context.execute();
	}
}

策略模式的优缺点

策略模式的主要优点有:

  • 策略类之间可以自由切换,由于策略类实现自同一个抽象,所以他们之间可以自由切换。
  • 易于扩展,增加一个新的策略对策略模式来说非常容易,基本上可以在不改变原有代码的基础上进行扩展。
  • 避免使用多重条件,如果不使用策略模式,对于所有的算法,必须使用条件语句进行连接,通过条件判断来决定使用哪一种算法,在上一篇文章中我们已经提到,使用多重条件判断是非常不容易维护的。

策略模式的缺点主要有两个:

  • 维护各个策略类会给开发带来额外开销,可能大家在这方面都有经验:一般来说,策略类的数量超过5个,就比较令人头疼了。
  • 必须对客户端(调用者)暴露所有的策略类,因为使用哪种策略是由客户端来决定的,因此,客户端应该知道有什么策略,并且了解各种策略之间的区别,否则,后果很严重。例如,有一个排序算法的策略模式,提供了快速排序、冒泡排序、选择排序这三种算法,客户端在使用这些算法之前,是不是先要明白这三种算法的适用情况?再比如,客户端要使用一个容器,有链表实现的,也有数组实现的,客户端是不是也要明白链表和数组有什么区别?就这一点来说是有悖于迪米特法则的。

适用场景

做面向对象设计的,对策略模式一定很熟悉,因为它实质上就是面向对象中的继承和多态,在看完策略模式的通用代码后,我想,即使之前从来没有听说过策略模式,在开发过程中也一定使用过它吧?至少在在以下两种情况下,大家可以考虑使用策略模式,

  • 几个类的主要逻辑相同,只在部分逻辑的算法和行为上稍有区别的情况。
  • 有几种相似的行为,或者说算法,客户端需要动态地决定使用哪一种,那么可以使用策略模式,将这些算法封装起来供客户端调用。

策略模式是一种简单常用的模式,我们在进行开发的时候,会经常有意无意地使用它,一般来说,策略模式不会单独使用,跟模版方法模式、工厂模式等混合使用的情况比较多。



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