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1 介紹

1.1 什么是策略模式

策略模式簡單的說就是，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。
策略模式是一種對象行為型模式。

1.2 解決什么樣的問題

策略模式為了解決什么樣的問題呢？我們來看一個例子。

超市隔三差五就要辦促銷活動，每次促銷活動的方式不一樣，希望找到一種方式，使得營業(yè)員只要輸入原價再選擇活動類型后，就能計算出折扣以后的價錢。

面對這個問題，通常我們想到的解決方案是用if...else或者switch語句寫出邏輯分支。這樣做會有兩個問題：

1. 如果要增加新的折扣方式，就打破的"開-閉"原則。
   2.業(yè)務(wù)邏輯不能復(fù)用。
   時間久了這段代碼會漸漸成為面條代碼，環(huán)境和行為會緊密耦合在一起，逐漸腐敗，難以維護(hù)。

2 原理

2.1 UML圖

• 類圖

  
  
  image.png

類圖清晰的表明了策略模式結(jié)構(gòu)的參與者。

1. Strategy：定義所有支持的算法的公共接口。Context使用這個接口來調(diào)用某ConcreteStrategy定義的算法。
2. ConcreteStrategy：具體策略。以Strategy接口實現(xiàn)某具體算法。
3. Context：上下文，用一個ConcreteStrategy對象來配置；維護(hù)一個對Strategy對象的引用；可定義一個接口來讓Strategy訪問它的數(shù)據(jù)。

• 時序圖

  
  
  image.png

2.2 代碼示例

Context示例代碼

public class Context{
    private Strategy strategy;

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

    public void contextInterface(){
        strategy.strategyInterface();
    }

}

Strategy示例代碼

public interface Strategy { //這里用接口描述， 也可以使用抽象類

    void strategyInterface();
}

ConcreteStrategy示例代碼

public class ConcreteStrategyA implements Strategy {

    @Override
    public void strategyInterface() {
        System.out.println("this is ConcreteStrategyA "); 
    }
}

調(diào)用示例

public static void main(String[] args) {
        Strategy strategyA = new ConcreteStrategyA();
        Context context = new Context(strategyA);
        context.contextInterface();
    }

運行結(jié)果

this is ConcreteStrategyA 

2.3 優(yōu)缺點

• 優(yōu)點

  • 非常易于擴(kuò)展
    策略模式提供了對“開閉原則”的完美支持，用戶可以在不修改原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上選擇算法（策略），并且可以靈活地增加新的算法（策略）。
  • 避免使用多重條件轉(zhuǎn)移語句。
  • 算法可以自由切換。

• 缺點

  • 客戶端必須知道所有得策略類，并自行決定使用哪一個策略類。這使得策略類定義必須暴露給客戶端。
  • 造成很多策略類，帶來額外的維護(hù)開銷，如果策略類超過4個，就需要考慮使用混合模式，解決策略類膨脹的問題。

4 適用場景

在以下情況下可以使用策略模式

1. 如果在一個系統(tǒng)里面有許多類，它們之間的區(qū)別僅在于它們的行為，那么使用策略模式可以動態(tài)地讓一個對象在許多行為中選擇一種行為。
2. 一個系統(tǒng)需要動態(tài)地在幾種算法中選擇一種。
3. 如果一個對象有很多的行為，如果不用恰當(dāng)?shù)哪Ｊ?，這些行為就只好使用多重的條件選擇語句來實現(xiàn)。
4. 不希望客戶端知道復(fù)雜的、與算法相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在具體策略類中封裝算法和相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提高算法的保密性與安全性。

5 總結(jié)

5.1 設(shè)計原則

• "開-閉"原則。策略模式是"開-閉"原則的一個極好的應(yīng)用范例。
• 里氏代換原則。里氏代換原則是策略模式的基礎(chǔ)。策略模式要求所有的策略對象都是可以互換的，因此它們都必須是一個抽象策略角色的子類。在客戶端則僅知道抽象策略角色類型，雖然變量的真實類型可以是任何一個具體策略角色的實例。

5.2 認(rèn)識策略模式

• 策略模式的重心

策略模式的重心不是如何實現(xiàn)算法，而是如何組織、調(diào)用這些算法，從而讓程序結(jié)構(gòu)更靈活，具有更好的維護(hù)性和擴(kuò)展性。

• 算法的平等性

策略模式一個很大的特點就是各個策略算法的平等性。對于一系列具體的策略算法，大家的地位是完全一樣的，正因為這個平等性，才能實現(xiàn)算法之間可以相互替換。所有的策略算法在實現(xiàn)上也是相互獨立的，相互之間是沒有依賴的。

所以可以這樣描述這一系列策略算法：策略算法是相同行為的不同實現(xiàn)。

• 運行時策略的唯一性

運行期間，策略模式在每一個時刻只能使用一個具體的策略實現(xiàn)對象，雖然可以動態(tài)地在不同的策略實現(xiàn)中切換，但是同時只能使用一個。

• 公有的行為

經(jīng)常見到的是，所有的具體策略類都有一些公有的行為。這時候，就應(yīng)當(dāng)把這些公有的行為放到共同的抽象策略角色Strategy類里面。當(dāng)然這時候抽象策略角色必須要用Java抽象類實現(xiàn)，而不能使用接口。

這其實也是典型的將代碼向繼承等級結(jié)構(gòu)的上方集中的標(biāo)準(zhǔn)做法。

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參考書籍和文章

1. 《Java與模式》，電子工業(yè)出版社，閻宏
2. 《設(shè)計模式——可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》，機(jī)械工業(yè)出版社，Erich Gamma，Richard Helm，Ralph Johnson，John Vlissides
3. 《圖說設(shè)計模式》，https://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/index.html
4. 《 < JAVA與模式 > 之策略模式》,https://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/05/10/2491891.html