一、什么是策略模式
策略模式屬于對(duì)象的行為模式。其用意是針對(duì)一組算法，將每一個(gè)算法封裝到具有共同接口的獨(dú)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。(出自閻宏博士的《JAVA與模式》一書)
進(jìn)一步說(shuō)：策略模式是對(duì)算法的包裝，是把使用算法的責(zé)任和算法本身分割開來(lái)，委派給不同的對(duì)象管理。策略模式通常把一個(gè)系列的算法包裝到一系列的策略類里面，作為一個(gè)抽象策略類的子類。用一句話來(lái)說(shuō)，就是：“準(zhǔn)備一組算法，并將每一個(gè)算法封裝起來(lái)，使得它們可以互換”。
下面就以一個(gè)示意性的實(shí)現(xiàn)講解策略模式實(shí)例的結(jié)構(gòu)。
這個(gè)模式涉及到三個(gè)角色：
環(huán)境(Context)角色：持有一個(gè)Strategy的引用。
抽象策略(Strategy)角色：這是一個(gè)抽象角色，通常由一個(gè)接口或抽象類實(shí)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。
1.環(huán)境角色類
public class Context {
//持有一個(gè)具體策略的對(duì)象
private Strategy strategy;
/**
* 構(gòu)造函數(shù)，傳入一個(gè)具體策略對(duì)象
* @param strategy 具體策略對(duì)象
*/
public Context(Strategy strategy){
this.strategy = strategy;
}
/**
* 策略方法
*/
public void contextInterface(){
strategy.strategyInterface();
}
}
2.抽象策略類
public interface Strategy {
/**
* 策略方法
*/
public void strategyInterface();
}
3.1具體策略類A
public class ConcreteStrategyA implements Strategy {
@Override
public void strategyInterface() {
//相關(guān)的業(yè)務(wù)
}
}
3.2具體策略類B
public class ConcreteStrategyB implements Strategy {
@Override
public void strategyInterface() {
//相關(guān)的業(yè)務(wù)
}
}
3.3具體策略類C
public class ConcreteStrategyC implements Strategy {
@Override
public void strategyInterface() {
//相關(guān)的業(yè)務(wù)
}
}
二、使用場(chǎng)景
假設(shè)現(xiàn)在要設(shè)計(jì)一個(gè)販賣各類書籍的電子商務(wù)網(wǎng)站的購(gòu)物車系統(tǒng)。一個(gè)最簡(jiǎn)單的情況就是把所有貨品的單價(jià)乘上數(shù)量，但是實(shí)際情況肯定比這要復(fù)雜。比如，本網(wǎng)站可能對(duì)所有的高級(jí)會(huì)員提供每本20%的促銷折扣；對(duì)中級(jí)會(huì)員提供每本10%的促銷折扣；對(duì)初級(jí)會(huì)員沒有折扣。
根據(jù)描述，折扣是根據(jù)以下的幾個(gè)算法中的一個(gè)進(jìn)行的：
算法一：對(duì)初級(jí)會(huì)員沒有折扣。
算法二：對(duì)中級(jí)會(huì)員提供10%的促銷折扣。
算法三：對(duì)高級(jí)會(huì)員提供20%的促銷折扣。
使用策略模式來(lái)實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)圖如下：
源代碼演示
1.抽象折扣類
public interface MemberStrategy {
/**
* 計(jì)算圖書的價(jià)格
* @param booksPrice 圖書的原價(jià)
* @return 計(jì)算出打折后的價(jià)格
*/
public double calcPrice(double booksPrice);
}
2.1初級(jí)會(huì)員折扣類
public class PrimaryMemberStrategy implements MemberStrategy {
@Override
public double calcPrice(double booksPrice) {
System.out.println("對(duì)于初級(jí)會(huì)員的沒有折扣");
return booksPrice;
}
}
2.2中級(jí)會(huì)員折扣類
public class IntermediateMemberStrategy implements MemberStrategy {
@Override
public double calcPrice(double booksPrice) {
System.out.println("對(duì)于中級(jí)會(huì)員的折扣為10%");
return booksPrice * 0.9;
}
}
2.3高級(jí)會(huì)員折扣類
public class AdvancedMemberStrategy implements MemberStrategy {
@Override
public double calcPrice(double booksPrice) {
System.out.println("對(duì)于高級(jí)會(huì)員的折扣為20%");
return booksPrice * 0.8;
}
}
3.價(jià)格類
public class Price {
//持有一個(gè)具體的策略對(duì)象
private MemberStrategy strategy;
/**
* 構(gòu)造函數(shù)，傳入一個(gè)具體的策略對(duì)象
* @param strategy 具體的策略對(duì)象
*/
public Price(MemberStrategy strategy){
this.strategy = strategy;
}
/**
* 計(jì)算圖書的價(jià)格
* @param booksPrice 圖書的原價(jià)
* @return 計(jì)算出打折后的價(jià)格
*/
public double quote(double booksPrice){
return this.strategy.calcPrice(booksPrice);
}
}
4.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(duì)象
MemberStrategy strategy = new AdvancedMemberStrategy();
//創(chuàng)建環(huán)境
Price price = new Price(strategy);
//計(jì)算價(jià)格
double quote = price.quote(300);
System.out.println("圖書的最終價(jià)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(shí)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。
三、認(rèn)識(shí)策略模式
1.策略模式的重心
策略模式的重心不是如何實(shí)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。
2.算法的平等性
策略模式一個(gè)很大的特點(diǎn)就是各個(gè)策略算法的平等性。對(duì)于一系列具體的策略算法，大家的地位是完全一樣的，正因?yàn)檫@個(gè)平等性，才能實(shí)現(xiàn)算法之間可以相互替換。所有的策略算法在實(shí)現(xiàn)上也是相互獨(dú)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(shí)現(xiàn)。
3.運(yùn)行時(shí)策略的唯一性
運(yùn)行期間，策略模式在每一個(gè)時(shí)刻只能使用一個(gè)具體的策略實(shí)現(xiàn)對(duì)象，雖然可以動(dòng)態(tài)地在不同的策略實(shí)現(xiàn)中切換，但是同時(shí)只能使用一個(gè)。
4.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(shí)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(shí)候抽象策略角色必須要用Java抽象類實(shí)現(xiàn)，而不能使用接口。
四、策略模式的優(yōu)點(diǎn)
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(jí)結(jié)構(gòu)定義了一個(gè)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(yǔ)句。多重條件語(yǔ)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(gè)多重條件語(yǔ)句里面，比使用繼承的辦法還要原始和落后。
五、策略模式的缺點(diǎn)
1.客戶端必須知道所有的策略類，并自行決定使用哪一個(gè)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(shí)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(gè)具體的策略實(shí)現(xiàn)都單獨(dú)封裝成為類，如果備選的策略很多的話，那么對(duì)象的數(shù)目就會(huì)很可觀。
