第二章 策略模式 （Strategy）
问题引入
假设说，现在我们需要给超市的收银员写一款计算器，能让他们计算出顾客所购买商品的总价格，其中每种商品有不同的价格和数量。需求只有这些的话，这个计算器比较容易写：
public class Cashier {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
double totalPrice = 0, price = 0, number = 0;
do {
System.out.print("请输入商品单价：");
price = scanner.nextDouble();
System.out.print("请输入商品数目：");
number = scanner.nextInt();
totalPrice += price * number;
System.out.print("是否结束（y/n）：");
scanner.nextLine();
} while ("n".equals(scanner.nextLine()));
System.out.print("总价格为：" + totalPrice);
}
}
运行结果如下：
请输入商品单价：1
请输入商品数目：2
是否结束（y/n）：n
请输入商品单价：4
请输入商品数目：6
是否结束（y/n）：y
总价格为：26.0
Process finished with exit code 0
Cashier就简单的实现了收银员的功能。如果此时想加入打折的功能，比如说商品打9折，那么只需要再增加一个参数就可以了：
public class Cashier2 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
double totalPrice = 0, price = 0, number = 0, discount = 0;
do {
System.out.print("请输入商品单价：");
price = scanner.nextDouble();
System.out.print("请输入商品数目：");
number = scanner.nextInt();
System.out.print("请输入打折（小数）：");
discount = scanner.nextDouble();
discount = discount <= 0 ? 1 : discount;
totalPrice += price * number * discount;
System.out.print("是否结束（y/n）：");
scanner.nextLine();
} while ("n".equals(scanner.nextLine()));
System.out.print("总价格为：" + totalPrice);
}
}
运行结果如下：
请输入商品单价：1
请输入商品数目：2
请输入打折（小数）：0.5
是否结束（y/n）：n
请输入商品单价：2
请输入商品数目：5
请输入打折（小数）：0.5
是否结束（y/n）：y
总价格为：6.0
Process finished with exit code 0
但是如果有其他的优惠呢，比如像是满200减50，满500打8折。这样每种的优惠都有不同的计算方式，或者称作是算法，就不能每次有新的优惠就去改Cashier的源码。可以把算法抽象出一个接口，具体的每种算法就是各个实现类。利用策略模式，代码如下：
策略接口：
public interface Strategy {
/**
* 计算优惠之后的价格
*
* @param money
* @return
*/
double figureUp(double money);
}
正常不打折，打折，满减的实现类如下：
public class NormalStrategy implements Strategy {
public double figureUp(double money) {
return money;
}
}
public class RebateStrategy implements Strategy {
private double percent;
public RebateStrategy(double percent) {
this.percent = percent;
}
public double figureUp(double money) {
return money * percent;
}
}
public class ReturnStrategy implements Strategy {
private double conditionNumber;
private double discountNumber;
public ReturnStrategy(double conditionNumber, double discountNumber) {
this.conditionNumber = conditionNumber;
this.discountNumber = discountNumber;
}
public double figureUp(double money) {
if (money < conditionNumber) {
return money;
}
double number = Math.floor(money / conditionNumber);
return money - number * discountNumber;
}
}
策略上下文：
public class StrategyContext {
private Strategy strategy;
public StrategyContext(Strategy strategy){
this.strategy = strategy;
}
public double compute(double money){
return strategy.figureUp(money);
}
}
测试类：
public class Cashier3 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
double totalPrice = 0, price = 0, number = 0;
int discount = 0;
StrategyContext strategyContext = null;
do {
System.out.print("请输入商品单价：");
price = scanner.nextDouble();
System.out.print("请输入商品数目：");
number = scanner.nextInt();
System.out.print("请输入优惠策略(1:正常，2：打9折，3：满200减50)：");
discount = scanner.nextInt();
switch (discount) {
case 1:
strategyContext = new StrategyContext(new NormalStrategy());
price = strategyContext.compute(price);
break;
case 2:
strategyContext = new StrategyContext(new RebateStrategy(0.9));
price = strategyContext.compute(price);
break;
case 3:
strategyContext = new StrategyContext(new ReturnStrategy(200, 50));
price = strategyContext.compute(price);
break;
}
totalPrice += price * number;
System.out.print("是否结束（y/n）：");
scanner.nextLine();
} while ("n".equals(scanner.nextLine()));
System.out.print("总价格为：" + totalPrice);
}
}
运行结果：
请输入商品单价：260
请输入商品数目：1
请输入优惠策略(1:正常，2：打9折，3：满200减50)：3
是否结束（y/n）：n
请输入商品单价：100
请输入商品数目：1
请输入优惠策略(1:正常，2：打9折，3：满200减50)：2
是否结束（y/n）：y
总价格为：300.0
Process finished with exit code 0
这样就将Cashier和具体的算法策略进行了解耦。不同的打折或者满减只需要传入不同的参数就可以了。相同类型的优惠抽象成了算法策略类，并且他们都继承自算法策略接口。但是还有点不足的是，还是需要在Cashier类中进行条件判断，如果增加新的算法策略还是需要修改Cashier类。可以通过融合简单工厂模式来改造，让Cashier只需要依赖StrategyContext类即可，有新的算法加入，对于Cashier来说也是无感知的。代码如下：
修改StrategyContext类：
public class StrategyContext2 {
private Strategy strategy;
public StrategyContext2(int strategyType){
switch (strategyType) {
case 1:
strategy = new NormalStrategy();
break;
case 2:
strategy = new RebateStrategy(0.9);
break;
case 3:
strategy = new ReturnStrategy(200, 50);
break;
}
}
public double compute(double money){
return strategy.figureUp(money);
}
}
Cashier类修改：
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
double totalPrice = 0, price = 0, number = 0;
int discount = 0;
StrategyContext2 strategyContext2 = null;
do {
System.out.print("请输入商品单价：");
price = scanner.nextDouble();
System.out.print("请输入商品数目：");
number = scanner.nextInt();
System.out.print("请输入优惠策略(1:正常，2：打9折，3：满200减50)：");
discount = scanner.nextInt();
strategyContext2 = new StrategyContext2(discount);
price = strategyContext2.compute(price);
totalPrice += price * number;
System.out.print("是否结束（y/n）：");
scanner.nextLine();
} while ("n".equals(scanner.nextLine()));
System.out.print("总价格为：" + totalPrice);
}
这样Cashier类只依赖于StrategyContext类，而无需依赖于具体的策略类。如果有新的优惠策略，对于调用者也就是Cashier来说是无感知的，它只需要传入新的参数即可。
小结
策略（Strategy）模式的定义：该模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，且算法的变化不会影响使用算法的客户。策略模式属于对象行为模式，它通过对算法进行封装，把使用算法的责任和算法的实现分割开来，并委派给不同的对象对这些算法进行管理。
策略模式的主要优点如下。
- 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。
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。
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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 策略模式造成很多的策略类。
