研磨设计模式之 策略模式-2

2  解决方案

2.1  策略模式来解决

        用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是策略模式。那么什么是策略模式呢？

（1）策略模式定义
         定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。

（2）应用策略模式来解决的思路
        仔细分析上面的问题，先来把它抽象一下，各种计算报价的计算方式就好比是具体的算法，而使用这些计算方式来计算报价的程序，就相当于是使用算法的客户。
        再分析上面的实现方式，为什么会造成那些问题，根本原因，就在于算法和使用算法的客户是耦合的，甚至是密不可分的，在上面实现中，具体的算法和使用算法的客户是同一个类里面的不同方法。
        现在要解决那些问题，按照策略模式的方式，应该先把所有的计算方式独立出来，每个计算方式做成一个单独的算法类，从而形成一系列的算法，并且为这一系列算法定义一个公共的接口，这些算法实现是同一接口的不同实现，地位是平等的，可以相互替换。这样一来，要扩展新的算法就变成了增加一个新的算法实现类，要维护某个算法，也只是修改某个具体的算法实现即可，不会对其它代码造成影响。也就是说这样就解决了可维护、可扩展的问题。
        为了实现让算法能独立于使用它的客户，策略模式引入了一个上下文的对象，这个对象负责持有算法，但是不负责决定具体选用哪个算法，把选择算法的功能交给了客户，由客户选择好具体的算法后，设置到上下文对象里面，让上下文对象持有客户选择的算法，当客户通知上下文对象执行功能的时候，上下文对象会去转调具体的算法。这样一来，具体的算法和直接使用算法的客户是分离的。
        具体的算法和使用它的客户分离过后，使得算法可独立于使用它的客户而变化，并且能够动态的切换需要使用的算法，只要客户端动态的选择使用不同的算法，然后设置到上下文对象中去，实际调用的时候，就可以调用到不同的算法。

2.2  模式结构和说明

        策略模式的结构示意图如图1所示：


 

图1  策略模式结构示意图

Strategy：
        策略接口，用来约束一系列具体的策略算法。Context使用这个接口来调用具体的策略实现定义的算法。
ConcreteStrategy：
        具体的策略实现，也就是具体的算法实现。
Context：
        上下文，负责和具体的策略类交互，通常上下文会持有一个真正的策略实现，上下文还可以让具体的策略类来获取上下文的数据，甚至让具体的策略类来回调上下文的方法。

2.3  策略模式示例代码

（1）首先来看策略，也就是定义算法的接口，示例代码如下： 

/**

 * 策略，定义算法的接口

 */

public interface Strategy {

    /**

     * 某个算法的接口，可以有传入参数，也可以有返回值

     */

    public void algorithmInterface();

}

 

（2）该来看看具体的算法实现了，定义了三个，分别是ConcreteStrategyA、ConcreteStrategyB、ConcreteStrategyC，示例非常简单，由于没有具体算法的实现，三者也就是名称不同，示例代码如下： 

/**

 * 实现具体的算法

 */

public class ConcreteStrategyA implements Strategy {

    public void algorithmInterface() {

       //具体的算法实现   

    }

}

/**

 * 实现具体的算法

 */

public class ConcreteStrategyB implements Strategy {

    public void algorithmInterface() {

       //具体的算法实现   

    }

}

/**

 * 实现具体的算法

 */

public class ConcreteStrategyC implements Strategy {

    public void algorithmInterface() {

       //具体的算法实现   

    }

}

 

（3）再来看看上下文的实现，示例代码如下： 

/**

 * 上下文对象，通常会持有一个具体的策略对象

 */

public class Context {

    /**

     * 持有一个具体的策略对象

     */

    private Strategy strategy;

    /**

     * 构造方法，传入一个具体的策略对象

     * @param aStrategy 具体的策略对象

     */

    public Context(Strategy aStrategy) {

       this.strategy = aStrategy;

    }

    /**

     * 上下文对客户端提供的操作接口，可以有参数和返回值

     */

    public void contextInterface() {

       //通常会转调具体的策略对象进行算法运算

       strategy.algorithmInterface();

    }

}

 

 2.4  使用策略模式重写示例

        要使用策略模式来重写前面报价的示例，大致有如下改变：

• 首先需要定义出算法的接口。
• 然后把各种报价的计算方式单独出来，形成算法类。
• 对于Price这个类，把它当做上下文，在计算报价的时候，不再需要判断，直接使用持有的具体算法进行运算即可。选择使用哪一个算法的功能挪出去，放到外部使用的客户端去。

        这个时候，程序的结构如图2所示：

 图2  使用策略模式实现示例的结构示意图

（1）先看策略接口，示例代码如下： 

/**

 * 策略，定义计算报价算法的接口

 */

public interface Strategy {

    /**

     * 计算应报的价格

     * @param goodsPrice 商品销售原价

     * @return 计算出来的，应该给客户报的价格

     */

    public double calcPrice(double goodsPrice);

}

 

（2）接下来看看具体的算法实现，不同的算法，实现也不一样，先看为新客户或者是普通客户计算应报的价格的实现，示例代码如下： 

/**

 * 具体算法实现，为新客户或者是普通客户计算应报的价格

 */

public class NormalCustomerStrategy implements Strategy{

    public double calcPrice(double goodsPrice) {

       System.out.println("对于新客户或者是普通客户，没有折扣");

       return goodsPrice;

    }

}

 

再看看为老客户计算应报的价格的实现，示例代码如下： 

/**

 * 具体算法实现，为老客户计算应报的价格

 */

public class OldCustomerStrategy implements Strategy{

    public double calcPrice(double goodsPrice) {

       System.out.println("对于老客户，统一折扣5%");

       return goodsPrice*(1-0.05);

    }

}

再看看为大客户计算应报的价格的实现，示例代码如下：  

/**

 * 具体算法实现，为大客户计算应报的价格

 */

public class LargeCustomerStrategy implements Strategy{

    public double calcPrice(double goodsPrice) {

       System.out.println("对于大客户，统一折扣10%");

       return goodsPrice*(1-0.1);

    }

}

 

（3）接下来看看上下文的实现，也就是原来的价格类，它的变化比较大，主要有：

• 原来那些私有的，用来做不同计算的方法，已经去掉了，独立出去做成了算法类
• 原来报价方法里面，对具体计算方式的判断，去掉了，让客户端来完成选择具体算法的功能
• 新添加持有一个具体的算法实现，通过构造方法传入
• 原来报价方法的实现，变化成了转调具体算法来实现

示例代码如下： 

/**

 * 价格管理，主要完成计算向客户所报价格的功能

 */

public class Price {

    /**

     * 持有一个具体的策略对象

     */

    private Strategy strategy = null;

    /**

     * 构造方法，传入一个具体的策略对象

     * @param aStrategy 具体的策略对象

     */

    public Price(Strategy aStrategy){

       this.strategy = aStrategy;

    }  

    /**

     * 报价，计算对客户的报价

     * @param goodsPrice 商品销售原价

     * @return 计算出来的，应该给客户报的价格

     */

    public double quote(double goodsPrice){

       return this.strategy.calcPrice(goodsPrice);

    }

}

（4）写个客户端来测试运行一下，好加深体会，示例代码如下：  

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

       //1：选择并创建需要使用的策略对象

       Strategy strategy = new LargeCustomerStrategy ();

       //2：创建上下文

       Price ctx = new Price(strategy);

      

       //3：计算报价

       double quote = ctx.quote(1000);

       System.out.println("向客户报价："+quote);

    }

}

       

        运行一下，看看效果。
        你可以修改使用不同的策略算法具体实现，现在用的是LargeCustomerStrategy，你可以尝试修改成其它两种实现，试试看，体会一下切换算法的容易性。

 

 

未完待续......