设计模式初探-策略模式and装饰器模式

在现实生活中，经常会有多种策略可供选择以实现某个目标。例如，出行可以乘坐飞机、火车、自行车，或自驾等；超市促销可以使用折扣和送货、送积分等方式。

在软件开发中经常会遇到类似的情况。当有多种算法或策略来实现某个功能时，我们可以根据不同的环境或条件选择不同的算法或策略来完成该功能。例如数据排序策略有冒泡排序、选择排序、插入排序、二叉树排序等。

如果使用多个条件转移语句来实现（即硬编码），不仅条件语句会变得很复杂，而且必须修改原始代码来添加、删除或替换算法，不易维护和违反开闭原则。采用策略模式可以很好地解决这个问题。

策略模式的定义：该模式定义了一系列算法，并对各个算法进行了封装，可以相互替换，算法的变化不会影响到使用该算法的客户。策略模式属于对象行为模式。它封装了算法，将使用算法的责任与算法的实现分离，并将这些算法的管理委托给不同的对象。

策略模式的定义与特点

策略模式的定义：该模式定义了一系列算法，并对各个算法进行了封装，可以相互替换，算法的变化不会影响到使用该算法的客户。策略模式属于对象行为模式。它封装了算法，将使用算法的责任与算法的实现分离，并将这些算法的管理委托给不同的对象。

策略模式的主要优点如下。

1. 多重条件语句不易维护，而使用策略模式可以避免使用多重条件语句，如 if...else 语句、switch...case 语句。
2. 策略模式提供了一系列的可供重用的算法族，恰当使用继承可以把算法族的公共代码转移到父类里面，从而避免重复的代码。
3. 策略模式可以提供相同行为的不同实现，客户可以根据不同时间或空间要求选择不同的。
4. 策略模式提供了对开闭原则的完美支持，可以在不修改原代码的情况下，灵活增加新算法。
5. 策略模式把算法的使用放到环境类中，而算法的实现移到具体策略类中，实现了二者的分离。

其主要缺点如下。

1. 客户端必须理解所有策略算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。
2. 策略模式造成很多的策略类，增加维护难度。

策略模式的结构与实现

策略模式是准备一组算法，并将这组算法封装到一系列的策略类里面，作为一个抽象策略类的子类。策略模式的重心不是如何实现算法，而是如何组织这些算法，从而让程序结构更加灵活，具有更好的维护性和扩展性，现在我们来分析其基本结构和实现方法。

1. 模式的结构

策略模式的主要角色如下。

1. 抽象策略（Strategy）类：定义了一个公共接口，各种不同的算法以不同的方式实现这个接口，环境角色使用这个接口调用不同的算法，一般使用接口或抽象类实现。
2. 具体策略（Concrete Strategy）类：实现了抽象策略定义的接口，提供具体的算法实现。
3. 环境（Context）类：持有一个策略类的引用，最终给客户端调用。

其结构图如图 

 

 

装饰器模式的定义与特点

装饰器（Decorator）模式的定义：指在不改变现有对象结构的情况下，动态地给该对象增加一些职责（即增加其额外功能）的模式，它属于对象结构型模式。

装饰器模式的主要优点有：

• 装饰器是继承的有力补充，比继承灵活，在不改变原有对象的情况下，动态的给一个对象扩展功能，即插即用

通过使用不用装饰类及这些装饰类的排列组合，可以实现不同效果

装饰器模式完全遵守开闭原则

其主要缺点是：装饰器模式会增加许多子类，过度使用会增加程序得复杂性。

装饰器模式的结构

通常情况下，扩展一个类的功能会使用继承方式来实现。但继承具有静态特征，耦合度高，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。如果使用组合关系来创建一个包装对象（即装饰对象）来包裹真实对象，并在保持真实对象的类结构不变的前提下，为其提供额外的功能，这就是装饰器模式的目标。下面来分析其基本结构和实现方法。

1. 模式的结构

装饰器模式主要包含以下角色。

1. 抽象构件（Component）角色：定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象。

具体构件（ConcreteComponent）角色：实现抽象构件，通过装饰角色为其添加一些职责。

抽象装饰（Decorator）角色：继承抽象构件，并包含具体构件的实例，可以通过其子类扩展具体构件的功能。

具体装饰（ConcreteDecorator）角色：实现抽象装饰的相关方法，并给具体构件对象添加附加的责任。

装饰器模式的结构图如图