策略模式

??策略模式屬于對象的行為模式。其用意是針對一組算法,將每一個算法封裝到具有共同接口的獨立的類中,從而使得它們可以相互替換。策略模式使得算法可以在不影響到客戶端的情況下發(fā)生變化。

策略模式的結(jié)構(gòu)

??策略模式是對算法的包裝,是把使用算法的責(zé)任和算法本身分割開來,委派給不同的對象管理。策略模式通常把一個系列的算法包裝到一系列的策略類里面,作為一個抽象策略類的子類。用一句話來說,就是:“準(zhǔn)備一組算法,并將每一個算法封裝起來,使得它們可以互換”。下面就以一個示意性的實現(xiàn)講解策略模式實例的結(jié)構(gòu)。

image.png

這個模式涉及到三個角色:

  • 環(huán)境(Context)角色:持有一個Strategy的引用。
  • 抽象策略(Strategy)角色:這是一個抽象角色,通常由一個接口或抽象類實現(xiàn)。此角色給出所有的具體策略類所需的接口。
  • 具體策略(ConcreteStrategy)角色:包裝了相關(guān)的算法或行為。

環(huán)境角色:

public class Context {

    //持有一個具體策略的對象
    private Strategy strategy;

    /**
     * 構(gòu)造函數(shù),傳入一個具體策略對象
     * @param strategy  具體策略對象
     */

    public Context(Strategy strategy){
        this.strategy = strategy;
    }

    /**
     * 策略方法
     */
    public void contextInterface(){       
        strategy.strategyInterface();
    }
}

抽象策略角色:

public interface Strategy {
    /**
     * 策略方法
     */
    public void strategyInterface();
}

三個具體策略角色:

public class ConcreteStrategyA implements Strategy {

    @Override
    public void strategyInterface() {
        //相關(guān)的業(yè)務(wù)
    }
}
public class ConcreteStrategyB implements Strategy {

    @Override
    public void strategyInterface() {
        //相關(guān)的業(yè)務(wù)
    }
}
public class ConcreteStrategyC implements Strategy {

    @Override
    public void strategyInterface() {
        //相關(guān)的業(yè)務(wù)
    }
}

使用場景
??假設(shè)現(xiàn)在要設(shè)計一個販賣各類書籍的電子商務(wù)網(wǎng)站的購物車系統(tǒng)。一個最簡單的情況就是把所有貨品的單價乘上數(shù)量,但是實際情況肯定比這要復(fù)雜。比如,本網(wǎng)站可能對所有的高級會員提供每本20%的促銷折扣;對中級會員提供每本10%的促銷折扣;對初級會員沒有折扣。

根據(jù)描述,折扣是根據(jù)以下的幾個算法中的一個進(jìn)行的:

  • 算法一:對初級會員沒有折扣。
  • 算法二:對中級會員提供10%的促銷折扣。
  • 算法三:對高級會員提供20%的促銷折扣。

使用策略模式來實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)圖如下:

image.png

抽象折扣類(抽象策略角色):

public interface MemberStrategy {
    /**
     * 計算圖書的價格
     * @param booksPrice    圖書的原價
     * @return    計算出打折后的價格
     */
    public double calcPrice(double booksPrice);
}

初級會員折扣類(具體策略角色1):

public class PrimaryMemberStrategy implements MemberStrategy {

    @Override
    public double calcPrice(double booksPrice) {
        
        System.out.println("對于初級會員的沒有折扣");
        return booksPrice;
    }
}

中級會員折扣類(具體策略角色2):

public class IntermediateMemberStrategy implements MemberStrategy {

    @Override
    public double calcPrice(double booksPrice) {

        System.out.println("對于中級會員的折扣為10%");
        return booksPrice * 0.9;
    }
}

高級會員折扣類(具體策略角色3):

public class AdvancedMemberStrategy implements MemberStrategy {

    @Override
    public double calcPrice(double booksPrice) {
        
        System.out.println("對于高級會員的折扣為20%");
        return booksPrice * 0.8;
    }
}

價格類(環(huán)境角色):

public class Price {
    //持有一個具體的策略對象
    private MemberStrategy strategy;
    /**
     * 構(gòu)造函數(shù),傳入一個具體的策略對象
     * @param strategy    具體的策略對象
     */
    public Price(MemberStrategy strategy){
        this.strategy = strategy;
    }
    
    /**
     * 計算圖書的價格
     * @param booksPrice    圖書的原價
     * @return    計算出打折后的價格
     */
    public double quote(double booksPrice){
        return this.strategy.calcPrice(booksPrice);
    }
}

客戶端:

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //選擇并創(chuàng)建需要使用的策略對象
        MemberStrategy strategy = new AdvancedMemberStrategy();
        //創(chuàng)建環(huán)境對象
        Price price = new Price(strategy);
        //計算價格
        double quote = price.quote(300);
        System.out.println("圖書的最終價格為:" + quote);
    }
}

??從上面的示例可以看出,策略模式僅僅封裝算法,提供新的算法插入到已有系統(tǒng)中,以及老算法從系統(tǒng)中“退休”的方法,策略模式并不決定在何時使用何種算法。在什么情況下使用什么算法是由客戶端決定的。

策略模式的優(yōu)點
  1. 策略模式提供了管理相關(guān)的算法族的辦法。策略類的等級結(jié)構(gòu)定義了一個算法或行為族。恰當(dāng)使用繼承可以把公共的代碼移到父類里面,從而避免代碼重復(fù)。
  2. 使用策略模式可以避免使用多重條件(if-else)語句。多重條件語句不易維護(hù),它把采取哪一種算法或采取哪一種行為的邏輯與算法或行為的邏輯混合在一起,統(tǒng)統(tǒng)列在一個多重條件語句里面,比使用繼承的辦法還要原始和落后。
策略模式的缺點
  1. 客戶端必須知道所有的策略類,并自行決定使用哪一個策略類。這就意味著客戶端必須理解這些算法的區(qū)別,以便適時選擇恰當(dāng)?shù)乃惴悺Q言之,策略模式只適用于客戶端知道算法或行為的情況。
  2. 由于策略模式把每個具體的策略實現(xiàn)都單獨封裝成為類,如果備選的策略很多的話,那么對象的數(shù)目就會很可觀。
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