策略模式

策略(Strategy)模式

策略模式属于对象的行为模式。其用意是针对一组算法,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。

概述

策略模式是对算法的包装,是把使用算法的责任和算法本身分割开来,委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法包装到一系列的策略类里面,作为一个抽象策略类的子类。用一句话来说,就是:“准备一组算法,并将每一个算法封装起来,使得它们可以互换”。下面就以一个示意性的实现讲解策略模式实例的结构。

组成

策略模式涉及到三个角色:
  • 环境(Context)角色:持有一个Strategy的引用。
  • 抽象策略(Strategy)角色:这是一个抽象角色,通常由一个接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体策略类所需的接口。
  • 具体策略(ConcreteStrategy)角色:包装了相关的算法或行为。
UML图
策略模式

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*切换,由于策略类实现自同一个抽象,所以他们之间可以*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。

代码实现

假设现在要设计一个贩卖各类书籍的电子商务网站的购物车系统。一个最简单的情况就是把所有货品的单价乘上数量,但是实际情况肯定比这要复杂。比如,本网站可能对所有的高级会员提供每本20%的促销折扣;对中级会员提供每本10%的促销折扣;对初级会员没有折扣。
转换为UML图如下
策略模式
抽象折扣类
public interface MemberStrategy {
	  double calcPrice(double booksPrice);  
}
初级会员折扣类
public class PrimaryMemberStrategy implements MemberStrategy {

    @Override
    public double calcPrice(double booksPrice) {
        System.out.println("对于初级会员的没有折扣");
        return booksPrice;
    }

}
中级会员折扣类
public class IntermediateMemberStrategy implements MemberStrategy {

    @Override
    public double calcPrice(double booksPrice) {
        System.out.println("对于中级会员的折扣为10%");
        return booksPrice * 0.9;
    }

}
高级会员折扣类
public class AdvancedMemberStrategy implements MemberStrategy {

    @Override
    public double calcPrice(double booksPrice) {  
        System.out.println("对于高级会员的折扣为20%");
        return booksPrice * 0.8;
    }
}
价格管理类
public class Price {
    
    private MemberStrategy strategy;
  
    public Price(MemberStrategy strategy){
        this.strategy = strategy;
    }

    public double quote(double booksPrice){
        return this.strategy.calcPrice(booksPrice);
    }
}

测试
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建策略对象
        MemberStrategy strategy = new AdvancedMemberStrategy();
        //创建环境
        Price price = new Price(strategy);
        
        double quote = price.quote(300);
        System.out.println("图书的最终价格为:" + quote);
    }

}

总结

1)策略模式是一个比较容易理解和使用的设计模式,策略模式是对算法的封装,它把算法的责任和算法本身分割开,委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法封装到一系列的策略类里面,作为一个抽象策略类的子类。用一句话来说,就是“准备一组算法,并将每一个算法封装起来,使得它们可以互换”。
2)在策略模式中,应当由客户端自己决定在什么情况下使用什么具体策略角色。2)
3)策略模式仅仅封装算法,提供新算法插入到已有系统中,以及老算法从系统中“退休”的方便,策略模式并不决定在何时使用何种算法,算法的选择由客户端来决定。这在一定程度上提高了系统的灵活性,但是客户端需要理解所有具体策略类之间的区别,以便选择合适的算法,这也是策略模式的缺点之一,在一定程度上增加了客户端的使用难度。





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