策略模式
(原文:The Strategy Pattern defines a family of algorithms,encapsulates each one,and makes them interchangeable. Strategy lets the algorithm vary independently from clients that use it.)
Context(应用场景):
1、需要使用ConcreteStrategy提供的算法。
2、 内部维护一个Strategy的实例。
3、 负责动态设置运行时Strategy具体的实现算法。
4、负责跟Strategy之间的交互和数据传递。
Strategy(抽象策略类):
1、 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,Context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。
ConcreteStrategy(具体策略类):
2、 实现了Strategy定义的接口,提供具体的算法实现。
优点:
1、 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转移到父类里面,从而避免重复的代码。
2、 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。
3、 使用策略模式可以避免使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。
缺点:
1、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。
2、 策略模式造成很多的策略类,每个具体策略类都会产生一个新类。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。
实例代码
假设现在在开发一个养殖管理系统。该系统用来对养殖过程中的整个流程进行管理。其中的一个模块是关于禽类的喂养管理等。一个养殖专业户喂养了多种禽类(如兔子,鸡,猪),养殖人员每天都需要给他们喂食物。由于不同的禽类都吃不一样的东西,在这里,对于喂养(feed)这个动作,这个就是一个策略。这里只是简化说明,其中省略很多的逻辑方法等,只为了说明这个问题. 应用策略模式,对应的三个角色如下: 环境角色: 这里是feeder(饲养员) 抽象策略角色:这里是禽类的喂养 FowlFeed() 具体策略角色: 针对不同的的宠物的喂养方法或者行为RabbitFeed,HenFeed,PigFeed 等 用代码实现如下: 环境角色类 Feeder: Java代码 复制代码 收藏代码 package com.longweir.strategy; /* 这里是环境角色 Feeder */ public class Feeder { private FowlFeed fowlfeed; public void setFowlFeed(FowlFeed fowlfeed){ this.fowlfeed=fowlfeed; } public FowlFeed getFowlFeed(){ return fowlfeed; } //构造方法1 public Feeder(){} //构造方法2 public Feeder(FowlFeed fowlfeed){ this.fowlfeed=fowlfeed; } //策略方法 feed() public void feedInterface(){ fowlfeed.feed(); } //该类的其他的方法 } [java] view plaincopy package com.longweir.strategy; /* 这里是环境角色 Feeder */ public class Feeder { private FowlFeed fowlfeed; public void setFowlFeed(FowlFeed fowlfeed){ this.fowlfeed=fowlfeed; } public FowlFeed getFowlFeed(){ return fowlfeed; } //构造方法1 public Feeder(){} //构造方法2 public Feeder(FowlFeed fowlfeed){ this.fowlfeed=fowlfeed; } //策略方法 feed() public void feedInterface(){ fowlfeed.feed(); } //该类的其他的方法 } 抽象策略角色FowlFeed,这里使用接口代替,也可以使用抽象类 Java代码 复制代码 收藏代码 /* FowlFeed 为抽象的策略类 这里使用接口来描述 其他的具体策略类 必须实现这个接口中的feed() 方法 */ package com.longweir.strategy; interface FowlFeed { public void feed(); } [java] view plaincopy /* FowlFeed 为抽象的策略类 这里使用接口来描述 其他的具体策略类 必须实现这个接口中的feed() 方法 */ package com.longweir.strategy; interface FowlFeed { public void feed(); } 具体策略类,关于喂养兔子 RabbitFeed: Java代码 复制代码 收藏代码 package com.longweir.strategy; /* 具体的策略类--喂养兔子 */ public class RabbitFeed implements FowlFeed { //构造方法 public RabbitFeed(){ } //喂养兔子的策略方法,实现抽象策略中的方法 public void feed(){ System.out.println("喂兔子吃青菜和萝卜"); } } [java] view plaincopy package com.longweir.strategy; /* 具体的策略类--喂养兔子 */ public class RabbitFeed implements FowlFeed { //构造方法 public RabbitFeed(){ } //喂养兔子的策略方法,实现抽象策略中的方法 public void feed(){ System.out.println("喂兔子吃青菜和萝卜"); } } 具体的策略类,关于喂养猪 PigFeed: Java代码 复制代码 收藏代码 package com.longweir.strategy; /* 具体的策略类--喂养猪的策略方法 */ public class PigFeed implements FowlFeed { public PigFeed(){} //喂养猪的策略方法,实现抽象策略中的方法 public void feed(){ System.out.println("喂猪吃糠和泔水"); } } [java] view plaincopy package com.longweir.strategy; /* 具体的策略类--喂养猪的策略方法 */ public class PigFeed implements FowlFeed { public PigFeed(){} //喂养猪的策略方法,实现抽象策略中的方法 public void feed(){ System.out.println("喂猪吃糠和泔水"); } } 具体的策略类,关于喂养母鸡的策略方法 HenFeed Java代码 复制代码 收藏代码 package com.longweir.strategy; //具体的策略角色--喂养母鸡 public class HenFeed implements FowlFeed { public HenFeed(){ } //喂养母鸡的策略方法 public void feed(){ System.out.println("喂母鸡吃谷物和米粒"); } } [java] view plaincopy package com.longweir.strategy; //具体的策略角色--喂养母鸡 public class HenFeed implements FowlFeed { public HenFeed(){ } //喂养母鸡的策略方法 public void feed(){ System.out.println("喂母鸡吃谷物和米粒"); } } 以上都实现了三个角色的代码,我们编写一个客户端代码来测试下: Java代码 复制代码 收藏代码 /*------------------------------------------------------------------------------------*/ //客户端的调用示例 package com.longweir.strategy; public class Strategy { public static void main(String[] args){ //实例化一个环境角色feeder Feeder feeder=new Feeder(new RabbitFeed()); //喂养兔子 feeder.feedInterface(); //喂养猪 feeder.setFowlFeed(new PigFeed()); feeder.feedInterface(); //喂养母鸡 feeder.setFowlFeed(new HenFeed()); feeder.feedInterface(); } } [java] view plaincopy /*------------------------------------------------------------------------------------*/ //客户端的调用示例 package com.longweir.strategy; public class Strategy { public static void main(String[] args){ //实例化一个环境角色feeder Feeder feeder=new Feeder(new RabbitFeed()); //喂养兔子 feeder.feedInterface(); //喂养猪 feeder.setFowlFeed(new PigFeed()); feeder.feedInterface(); //喂养母鸡 feeder.setFowlFeed(new HenFeed()); feeder.feedInterface(); } } 执行结果是: Java代码 复制代码 收藏代码 喂兔子吃青菜和萝卜 喂猪吃糠和泔水 喂母鸡吃谷物和米粒 [java] view plaincopy 喂兔子吃青菜和萝卜 喂猪吃糠和泔水 喂母鸡吃谷物和米粒 在客户端中,针对不同的具体策略类,环境角色执行了不同的策略方法。 当我们日后需要增加新的策略时,我们只需要新建一个具体的策略类来实现抽象策略接口即可。例如系统中,饲养员新饲养了禽类为山羊(Goat) 则代码日下: Java代码 复制代码 收藏代码 package com.longweir.strategy; /* 具体的策略角色类--喂养山羊的策略方法 */ public class GoatFeed implements FowlFeed { public GoatFeed(){} //喂养山羊的策略方法,实现抽象策略中的方法 public void feed(){ System.out.println("喂山羊吃青草"); } } [java] view plaincopy package com.longweir.strategy; /* 具体的策略角色类--喂养山羊的策略方法 */ public class GoatFeed implements FowlFeed { public GoatFeed(){} //喂养山羊的策略方法,实现抽象策略中的方法 public void feed(){ System.out.println("喂山羊吃青草"); } } 然后我们的客户端中就可以很方便的调用,这样一来实现了系统的扩展。但是,很明显的是,如果重复使用策略,则不可行。重复的使用,我们可以使用装饰器模式来解决.