策略模式和模板方法模式的异同
策略模式（Strategy Pattern）和模板方法模式（Template Method Pattern）都是行为设计模式，用于定义算法的结构和行为，但它们在实现方式和应用场景上有一些显著的差异。以下是这两种模式的对比：
策略模式 (Strategy Pattern)
定义
策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互换。策略模式使得算法可以独立于使用它的客户端而变化。
组成部分
- 策略接口（Strategy Interface）：定义算法的通用接口。
- 具体策略类（Concrete Strategies）：实现策略接口的具体算法。
- 上下文类（Context）：持有一个策略接口的引用，通过策略接口调用具体的算法。
示例代码
// 策略接口
interface Strategy {
void execute();
}
// 具体策略类
class ConcreteStrategyA implements Strategy {
public void execute() {
System.out.println("Strategy A");
}
}
class ConcreteStrategyB implements Strategy {
public void execute() {
System.out.println("Strategy B");
}
}
// 上下文类
class Context {
private Strategy strategy;
public void setStrategy(Strategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
public void executeStrategy() {
strategy.execute();
}
}
应用场景
- 需要在运行时选择不同的算法或行为。
- 需要避免使用条件语句（如
if-else或switch-case）来选择行为。 - 需要能够独立于使用它的客户端而变化的算法。
模板方法模式 (Template Method Pattern)
定义
模板方法模式定义了一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。
组成部分
- 抽象类（Abstract Class）：定义算法的骨架，并包含一个或多个抽象方法（即未实现的方法），这些抽象方法将在子类中实现。
- 具体子类（Concrete Subclasses）：实现抽象类中的抽象方法，以完成算法中相应的步骤。
示例代码
// 抽象类
abstract class AbstractClass {
// 模板方法，定义算法骨架
public final void templateMethod() {
stepOne();
stepTwo();
stepThree();
}
// 具体步骤，由子类实现
protected abstract void stepOne();
protected abstract void stepTwo();
protected abstract void stepThree();
}
// 具体子类
class ConcreteClassA extends AbstractClass {
protected void stepOne() {
System.out.println("ConcreteClassA: Step One");
}
protected void stepTwo() {
System.out.println("ConcreteClassA: Step Two");
}
protected void stepThree() {
System.out.println("ConcreteClassA: Step Three");
}
}
class ConcreteClassB extends AbstractClass {
protected void stepOne() {
System.out.println("ConcreteClassB: Step One");
}
protected void stepTwo() {
System.out.println("ConcreteClassB: Step Two");
}
protected void stepThree() {
System.out.println("ConcreteClassB: Step Three");
}
}
应用场景
- 在多个类中共享代码，避免代码重复。
- 需要在不改变算法结构的情况下，重定义算法中的某些步骤。
- 需要控制子类的扩展，以确保算法的框架结构不变。
主要区别
-
目的和用法：
- 策略模式：主要用于在运行时选择不同的算法或行为，且这些算法是互换的。
- 模板方法模式：主要用于定义一个算法的骨架，并允许子类在不改变算法结构的情况下重新定义某些步骤。
-
类关系：
- 策略模式：使用组合（组合多个策略类），策略由上下文类持有并调用。
- 模板方法模式：使用继承（模板方法在抽象类中定义），子类通过实现抽象方法来定制具体步骤。
-
设计目标：
- 策略模式：强调的是算法的可互换性和独立性。
- 模板方法模式：强调的是算法结构的稳定性和步骤的可变性。
-
灵活性：
- 策略模式：在运行时可以灵活地切换策略，适用于算法在运行时需要动态变化的场景。
- 模板方法模式：通过继承来实现算法步骤的变化，适用于算法步骤在编译时确定的场景。
总结
策略模式和模板方法模式虽然在某些方面有相似之处，但它们解决的问题和实现方式有明显的不同。策略模式适用于需要在运行时选择不同算法的场景，而模板方法模式适用于需要在多个类中共享代码并允许子类重定义某些步骤的场景。了解它们的区别和应用场景，可以更好地选择合适的设计模式来解决实际问题。
