简说设计模式——策略模式

一、什么是策略模式策略这个词应该怎么理解,打个比方说,我们出门的时候会选择不同的出行方式,比如骑自行车、坐公交、坐火车、坐飞机、坐火箭等等,这些出行方式,每一种都是一个策略。再比如我们去逛商场,商场现在正在搞活动,有打折的、有满减的、有返利的等等,其实不管商场如何进行促销,说到底都是一些算法,这些算法本身只是一种策略,并且这些算法是随时都可能互相替换的,比如针对同一件商品,今天打八折、明天满100...

简说设计模式——策略模式

一、什么是策略模式

  策略这个词应该怎么理解,打个比方说,我们出门的时候会选择不同的出行方式,比如骑自行车、坐公交、坐火车、坐飞机、坐火箭等等,这些出行方式,每一种都是一个策略。

  再比如我们去逛商场,商场现在正在搞活动,有打折的、有满减的、有返利的等等,其实不管商场如何进行促销,说到底都是一些算法,这些算法本身只是一种策略,并且这些算法是随时都可能互相替换的,比如针对同一件商品,今天打八折、明天满100减30,这些策略间是可以互换的。

  策略模式(Strategy),定义了一组算法,将每个算法都封装起来,并且使它们之间可以互换。UML结构图如下:

  其中,Context是上下文,用一个ConcreteStrategy来配置,维护一个对Strategy对象的引用;Strategy是策略类,用于定义所有支持算法的公共接口;ConcreteStrategy是具体策略类,封装了具体的算法或行为,继承于Strategy。

  1. Context上下文

  Context上下文角色,也叫Context封装角色,起承上启下的作用,屏蔽高层模块对策略、算法的直接访问,封装可能存在的变化。

 1 public class Context { 2   3  Strategy strategy; 4   5  public Context(Strategy strategy) { 6this.strategy = strategy; 7  } 8   9  //上下文接口10  public void contextInterface() {11   strategy.algorithmInterface();12  }13 14 }

  2. 策略角色

  抽象策略角色,是对策略、算法家族的抽象,通常为接口,定义每个策略或算法必须具有的方法和属性。algorithm是“运算法则”的意思。

1 public abstract class Strategy {2  3  //算法方法4  public abstract void algorithmInterface();5 6 }

  3. 具体策略角色

  用于实现抽象策略中的操作,即实现具体的算法,下方用print代替。测试类共3个ConcreteStrategy,其它两个类与ConcreteStrategyA同理,就不再赘述了。

1 public class ConcreteStrategyA extends Strategy {2 3  @Override4  public void algorithmInterface() {5System.out.println("算法A实现");6  }7 8 }

  4. Client客户端

  下面依次更换策略,测试一下策略模式。

 1 public class Client { 2   3  public static void main(String[] args) { 4   Context context; 5 6context = new Context(new ConcreteStrategyA()); 7   context.contextInterface(); 8 9context = new Context(new ConcreteStrategyB());10   context.contextInterface();1112context = new Context(new ConcreteStrategyC());13   context.contextInterface();14  }15 16 }

  运行结果如下:

  

二、策略模式的应用

  1. 何时使用

  • 一个系统有许多类,而区分它们的只是他们直接的行为时

  2. 方法

  • 将这些算法封装成一个一个的类,任意的替换

  3. 优点

  • 算法可以自由切换
  • 避免使用多重条件判断(如果不用策略模式我们可能会使用多重条件语句,不利于维护)
  • 扩展性良好,增加一个策略只需实现接口即可

  4. 缺点

  • 策略类数量会增多,每个策略都是一个类,复用的可能性很小
  • 所有的策略类都需要对外暴露

  5. 使用场景

  • 多个类只有算法或行为上稍有不同的场景
  • 算法需要自由切换的场景
  • 需要屏蔽算法规则的场景

  6. 应用实例

  • 出行方式,自行车、汽车等,每一种出行方式都是一个策略
  • 商场促销方式,打折、满减等
  • Java AWT中的LayoutManager,即布局管理器

  7. 注意事项

  • 如果一个系统的策略多于四个,就需要考虑使用混合模式来解决策略类膨胀的问题

三、策略模式的实现

  下面就以商场促销为例使用策略模式实现商场促销算法。UML图如下:

  1. 上下文类

  首先声明一个CashSuper对象,通过构造方法,传入具体的收费策略,getResult()方法的功能为根据收费策略的不同获得计算结果。

 1 public class CashContext { 2   3  private CashSuper cashSuper; 4   5  public CashContext(CashSuper cashSuper) { 6this.cashSuper = cashSuper; 7  } 8   9  public double getResult(double money) {10return cashSuper.acceptCash(money);11  }12 13 }

  2. 现金收费抽象类

  策略类,为抽象类,抽象出收费的方法供子类实现。

1 public abstract class CashSuper {2  3  public abstract double acceptCash(double money);4 5 }

  3. 正常收费子类

  没有任何活动的情况,正常收费,返回原价。

1 public class CashNormal extends CashSuper {2 3  @Override4  public double acceptCash(double money) {5return money;6  }7 8 }

  4. 打折收费子类

  打折活动,根据折扣返回打折后的价格。

 1 public class CashRebate extends CashSuper { 2   3  private double moneyRebate = 1; //折扣 4   5  public CashRebate(double moneyRebate) { 6this.moneyRebate = moneyRebate; 7  } 8  9  @Override10  public double acceptCash(double money) {11return money * moneyRebate;12  }13 14 }

  5. 返利收费子类

  返利活动,输入返利条件和返利值,比如满300返100,moneyCoditation为300,moneyReturn为100。

  result = money - Math.floor(money / moneyConditation) * moneyReturn;的意思为,如果当前金额大于等于返利条件,则使用当前金额减去返利值。

 1 public class CashReturn extends CashSuper { 2  3  private double moneyConditation = 0.0; //返利条件 4  private double moneyReturn = 0.0d; //返利值 5   6  public CashReturn(double moneyConditation, double moneyReturn) { 7this.moneyConditation = moneyConditation; 8
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