004-行为型-01-策略模式（Strategy）

一、概述

　　定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使他们可以相互替换，且算法的变化不会影响到使用算法的客户。需要设计一个接口，为一系列实现类提供统一的方法，多个实现类实现该接口，设计一个抽象类（可有可无，属于辅助类），提供辅助函数。

1.1、适用场景

　　多个类只区别在表现行为不同，可以使用Strategy模式，在运行时动态选择具体要执行的行为。

　　需要在不同情况下使用不同的策略(算法)，或者策略还可能在未来用其它方式来实现。

　　在有多种算法相似的情况下，使用 if...else 所带来的复杂和难以维护。

　　对客户隐藏具体策略(算法)的实现细节，彼此完全独立。

1.2、优缺点

优点：

• 增加一个新的策略只需要添加一个具体的策略类即可，不需要改变- 原有的代码，符合“开闭原则”
• 避免适用多重条件转移语句。多重转移语句不易维护，它把采取哪一种算法或采取哪一种行为的逻辑与算法或行为的逻辑混合在一起，统统列在一个多重转移语句里面，比使用继承的办法还要原始和落后。
• 提高算法的保密性和安全性
• 策略模式提供了管理相关的算法族的办法。策略类的等级结构定义了一个算法或行为族。恰当使用继承可以把公共的代码移到父类里面，从而避免重复的代码。
• 策略模式提供了可以替换继承关系的办法。继承可以处理多种算法或行为。如果不是用策略模式，那么使用算法或行为的环境类就可能会有一些子类，每一个子类提供一个不同的算法或行为。但是，这样一来算法或行为的使用者就和算法或行为本身混在一起。决定使用哪一种算法或采取哪一种行为的逻辑就和算法或行为的逻辑混合在一起，从而不可能再独立演化。继承使得动态改变算法或行为变得不可能。

缺点：

• 客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类。这就意味着客户端必须理解这些算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。换言之，策略模式只适用于客户端知道所有的算法或行为的情况。
• 产生很多策略类。有时候可以通过把依赖于环境的状态保存到客户端里面，而将策略类设计成可共享的，这样策略类实例可以被不同客户端使用。换言之，可以使用享元模式来减少对象的数量。

1.3、类图角色及其职责

　　

　　策略模式的角色与职责

　　　　1、Strategy: 策略（算法）抽象。（Strategy接口）

　　　　2、ConcreteStrategy：各种策略（算法）的具体实现。（MD5Strategy、RSAStrategy）

　　　　3、Context：策略的外部封装类，或者说策略的容器类。根据不同策略执行不同的行为。策略由外部环境决定。（Context）

1.4、演进过程

　　举个例子：假如有两个加密算法，我们分别调用他们，之前我们可以这么写

public interface Strategy {
    //加密
    public void encrypt();
}

　　MD5摘要

public class MD5Strategy implements Strategy {
    @Override
    public void encrypt() {
        System.out.println("执行MD5摘要");
    }
}

　　RSA签名

public class RSAStrategy implements Strategy {
    @Override
    public void encrypt() {
        System.out.println("执行RSA加密");
    }
}

　　测试

    @Test
    public void testold(){
        Strategy md5 = new MD5Strategy();
        md5.encrypt();

        Strategy rsa = new RSAStrategy();
        rsa.encrypt();
    }

演进一、使用策略模式演进

　　新建一个Context类，这个类是策略模式的核心类，类似于一个工厂，它包含了所有算法类的所有方法

public class Context {
    private Strategy strategy;

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

    public void encrypt(){
        this.strategy.encrypt();
    }
}

　　测试

    @Test
    public void testStrategy(){
        Context md5 = new Context(new MD5Strategy());
        md5.encrypt();

        Context rsa = new Context(new RSAStrategy());
        rsa.encrypt();
    }

 

 

　　用户就只需要关心context即可，也不必关心算法的具体实现。

演进二、策略+工厂

　　实际使用场景

　　为避免空指针，增加一个空策略

public class EmptyStrategy implements Strategy {
    @Override
    public void encrypt() {
        System.out.println("没有加密策略");
    }
}

　　使用

    @Test
    public void testStrategyIf(){
        Context context=null;
        String encryptType = "MD5";

        if(encryptType.equals("MD5")){
            context=new Context(new MD5Strategy());
        }else if(encryptType.equals("RSA")){
            context=new Context(new RSAStrategy());
        }else{
            context=new Context(new EmptyStrategy());
        }
        context.encrypt();
    }

 

　　虽然使用策略模式来封装促销的具体行为，但是在使用时还是需要if else。可以把策略模式和工厂模式结合到一起，避免if else。

　　增加策略工厂

public class StrategyFactory {
    private static Map<String, Strategy> STRATEGY_MAP = new HashMap<>();
    static {
        STRATEGY_MAP.put(StrategyKey.MD5, new MD5Strategy());
        STRATEGY_MAP.put(StrategyKey.RSA, new RSAStrategy());
    }

    private static final Strategy NON_PROMOTION = new EmptyStrategy();

    private StrategyFactory() {

    }

    public static Strategy getPromotionStrategy(String promotionKey) {
        Strategy promotionStrategy = STRATEGY_MAP.get(promotionKey);
        return promotionStrategy == null ? NON_PROMOTION : promotionStrategy;
    }

    private interface StrategyKey{
        String MD5 = "MD5";
        String RSA = "RSA";
    }
}

　　调用测试

    @Test
    public void testStrategyFactory(){
        /** 我们来创建一个StrategyKey */
        String promotionKey = "MD5";

        Context context = new Context(StrategyFactory.getPromotionStrategy(promotionKey));
        context.encrypt();
    }

　　使用策略模式+工厂模式解决了ifelse的情况，并且在工厂模式中还可以结合享元模式。

二、扩展

　　java.util.Comparator是一个抽象的策略。

　　java.util.TreeMap

　　org.springframework.core.io.Resource

　　org.springframework.beans.factory.support.InstantiationStrategy是一个抽象的策略，org.springframework.beans.factory.support.SimpleInstantiationStrategy是一个具体实现策略。CglibSubclassingInstantiationStrategy继承了SimpleInstantiationStrategy，说明策略与策略之间可以存在一个继承关系。