策略模式定义 定义了算法簇,分别封装起来,让他们之间可以互相替代,此模式让算法的变化独立于使用算法的客户
策略模式的作用
完成一项任务,往往可以有多种不同的方式,每一种方式称为一个策略,我们可以根据环境或者条件的不同选择不同的策略来完成该项任务。
在软件开发中也常常遇到类似的情况,实现某一个功能有多个途径,此时可以使用一种设计模式来使得系统可以灵活地选择解决途径,也能够方便地增加新的解决途径。
在软件系统中,有许多算法可以实现某一功能,如查找、排序等,一种常用的方法是硬编码(Hard Coding)在一个类中,如需要提供多种查找算法,可以将这些算法写到一个类中,在该类中提供多个方法,每一个方法对应一个具体的查找算法;当然也可以将这些查找算法封装在一个统一的方法中,通过if…else…等条件判断语句来进行选择。这两种实现方法我们都可以称之为硬编码,如果需要增加一种新的查找算法,需要修改封装算法类的源代码;更换查找算法,也需要修改客户端调用代码。在这个算法类中封装了大量查找算法,该类代码将较复杂,维护较为困难。
除了提供专门的查找算法类之外,还可以在客户端程序中直接包含算法代码,这种做法更不可取,将导致客户端程序庞大而且难以维护,如果存在大量可供选择的算法时问题将变得更加严重。
为了解决这些问题,可以定义一些独立的类来封装不同的算法,每一个类封装一个具体的算法,在这里,每一个封装算法的类我们都可以称之为策略(Strategy),为了保证这些策略的一致性,一般会用一个抽象的策略类来做算法的定义,而具体每种算法则对应于一个具体策略类。
模式结构
Context: 环境类
Strategy: 抽象策略类
ConcreteStrategy: 具体策略类
时序图
策略的实现
主函数
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| package strategymaintest; public class MiniDuckTest { public static void main(String[] args) { Duck duck=new MallardDuck(); duck.performFly(); duck.performQuack(); Duck model=new MallardDuck(); model.performFly(); model.setFlyBehavior(new FlyRocketPowered()); model.performFly(); } }
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接口和实现类
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| public interface FlyBehavior { public void fly(); } package strategymaintest; public class FlyNoWay implements FlyBehavior { @Override public void fly() { System.out.println(" I am not flying "); } } package strategymaintest; public class FlyRocketPowered implements FlyBehavior { @Override public void fly() { System.out.println("I am flying with a rocket"); } } public class FlyWithWings implements FlyBehavior { @Override public void fly() { System.out.println("I am flying!!!"); } }
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| public interface QoackBehavior { public void quack(); } public class Qoack implements QoackBehavior { @Override public void quack() { System.out.println("Qoack"); } } package strategymaintest; public abstract class Duck { FlyBehavior flyBehavior; QoackBehavior qoackBehavior; public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) { this.flyBehavior = flyBehavior; } public void setQoackBehavior(QoackBehavior qoackBehavior) { this.qoackBehavior = qoackBehavior; } public abstract void display(); public void performFly(){ flyBehavior.fly(); } public void performQuack(){ qoackBehavior.quack(); } public void swim(){ System.out.println("All ducks float,even decoys!"); } } public class MallardDuck extends Duck { public MallardDuck(){ qoackBehavior=new Qoack(); flyBehavior=new FlyWithWings(); } public void display(){ System.out.println("I am a real mallard duck"); } } package strategymaintest; public class MiniDuckTest { public static void main(String[] args) { Duck duck=new MallardDuck(); duck.performFly(); duck.performQuack(); Duck model=new MallardDuck(); model.performFly(); model.setFlyBehavior(new FlyRocketPowered()); model.performFly(); } }
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策略的作用
策略模式的重心
策略模式的重心不是如何实现算法,而是如何组织、调用这些算法,从而让程序结构更灵活,具有更好的维护性和扩展性。
算法的平等性
策略模式一个很大的特点就是各个策略算法的平等性。对于一系列具体的策略算法,大家的地位是完全一样的,正因为这个平等性,才能实现算法之间可以相互替换。所有的策略算法在实现上也是相互独立的,相互之间是没有依赖的。
所以可以这样描述这一系列策略算法:策略算法是相同行为的不同实现。
运行时策略的唯一性
运行期间,策略模式在每一个时刻只能使用一个具体的策略实现对象,虽然可以动态地在不同的策略实现中切换,但是同时只能使用一个。
公有的行为
经常见到的是,所有的具体策略类都有一些公有的行为。这时候,就应当把这些公有的行为放到共同的抽象策略角色Strategy类里面。当然这时候抽象策略角色必须要用Java抽象类实现,而不能使用接口