设计模式-策略模式（转）
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看到这里，可能有朋友会想，那么到底应该如何实现，才能够让价格类中的计算报价的算法，能很容易的实现可维护、可扩展，又能动态的切换变化呢？
2 解决方案
2.1 策略模式来解决
用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是策略模式。那么什么是策略模式呢？
（1）策略模式定义
定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。
（2）应用策略模式来解决的思路
仔细分析上面的问题，先来把它抽象一下，各种计算报价的计算方式就好比是具体的算法，而使用这些计算方式来计算报价的程序，就相当于是使用算法的客户。
再分析上面的实现方式，为什么会造成那些问题，根本原因，就在于算法和使用算法的客户是耦合的，甚至是密不可分的，在上面实现中，具体的算法和使用算法的客户是同一个类里面的不同方法。
现在要解决那些问题，按照策略模式的方式，应该先把所有的计算方式独立出来，每个计算方式做成一个单独的算法类，从而形成一系列的算法，并且为这一系列算 法定义一个公共的接口，这些算法实现是同一接口的不同实现，地位是平等的，可以相互替换。这样一来，要扩展新的算法就变成了增加一个新的算法实现类，要维 护某个算法，也只是修改某个具体的算法实现即可，不会对其它代码造成影响。也就是说这样就解决了可维护、可扩展的问题。
为了实现让算法能独立于使用它的客户，策略模式引入了一个上下文的对象，这个对象负责持有算法，但是不负责决定具体选用哪个算法，把选择算法的功能交给了 客户，由客户选择好具体的算法后，设置到上下文对象里面，让上下文对象持有客户选择的算法，当客户通知上下文对象执行功能的时候，上下文对象会去转调具体 的算法。这样一来，具体的算法和直接使用算法的客户是分离的。
具体的算法和使用它的客户分离过后，使得算法可独立于使用它的客户而变化，并且能够动态的切换需要使用的算法，只要客户端动态的选择使用不同的算法，然后设置到上下文对象中去，实际调用的时候，就可以调用到不同的算法。
3 模式讲解
3.1 认识策略模式
（1）策略模式的功能
策略模式的功能是把具体的算法实现，从具体的业务处理里面独立出来，把它们实现成为单独的算法类，从而形成一系列的算法，并让这些算法可以相互替换。
策略模式的重心不是如何来实现算法，而是如何组织、调用这些算法，从而让程序结构更灵活、具有更好的维护性和扩展性。
（2）策略模式和if-else语句
看了前面的示例，很多朋友会发现，每个策略算法具体实现的功能，就是原来在if-else结构中的具体实现。
没错，其实多个if-elseif语句表达的就是一个平等的功能结构，你要么执行if，要不你就执行else，或者是elseif，这个时候，if块里面的实现和else块里面的实现从运行地位上来讲就是平等的。
而策略模式就是把各个平等的具体实现封装到单独的策略实现类了，然后通过上下文来与具体的策略类进行交互。
因此多个if-else语句可以考虑使用策略模式。
（3）算法的平等性
策略模式一个很大的特点就是各个策略算法的平等性。对于一系列具体的策略算法，大家的地位是完全一样的，正是因为这个平等性，才能实现算法之间可以相互替换。
所有的策略算法在实现上也是相互独立的，相互之间是没有依赖的。
所以可以这样描述这一系列策略算法：策略算法是相同行为的不同实现。
（4）谁来选择具体的策略算法
在策略模式中，可以在两个地方来进行具体策略的选择。
一个是在客户端，在使用上下文的时候，由客户端来选择具体的策略算法，然后把这个策略算法设置给上下文。前面的示例就是这种情况。
还有一个是客户端不管，由上下文来选择具体的策略算法，这个在后面讲容错恢复的时候给大家演示一下。
（5）Strategy的实现方式
在前面的示例中，Strategy都是使用的接口来定义的，这也是常见的实现方式。但是如果多个算法具有公共功能的话，可以把Strategy实现成为抽象类，然后把多个算法的公共功能实现到Strategy里面。
（6）运行时策略的唯一性
运行期间，策略模式在每一个时刻只能使用一个具体的策略实现对象，虽然可以动态的在不同的策略实现中切换，但是同时只能使用一个。
（7）增加新的策略
在前面的示例里面，体会到了策略模式中切换算法的方便，但是增加一个新的算法会怎样呢？比如现在要实现如下的功能：对于公司的“战略合作客户”，统一8折。
其实很简单，策略模式可以让你很灵活的扩展新的算法。具体的做法是：先写一个策略算法类来实现新的要求，然后在客户端使用的时候指定使用新的策略算法类就可以了。
除了客户端发生变化外，已有的上下文、策略接口定义和策略的已有实现，都不需要做任何的修改，可见能很方便的扩展新的策略算法。
（8）策略模式调用顺序示意图
策略模式的调用顺序，有两种常见的情况，一种如同前面的示例，具体如下：
a：先是客户端来选择并创建具体的策略对象
b：然后客户端创建上下文
c：接下来客户端就可以调用上下文的方法来执行功能了，在调用的时候，从客户端传入算法需要的参数
d：上下文接到客户的调用请求，会把这个请求转发给它持有的Strategy
3.3 Context和Strategy的关系
在策略模式中，通常是上下文使用具体的策略实现对象，反过来，策略实现对象也可以从上下文获取所需要的数据，因此可以将上下文当参数传递给策略实现对象，这种情况下上下文和策略实现对象是紧密耦合的。
在这种情况下，上下文封装着具体策略对象进行算法运算所需要的数据，具体策略对象通过回调上下文的方法来获取这些数据。
甚至在某些情况下，策略实现对象还可以回调上下文的方法来实现一定的功能，这种使用场景下，上下文变相充当了多个策略算法实现的公共接口，在上下文定义的方法可以当做是所有或者是部分策略算法使用的公共功能。
但是请注意，由于所有的策略实现对象都实现同一个策略接口，传入同一个上下文，可能会造成传入的上下文数据的浪费，因为有的算法会使用这些数据，而有的算法不会使用，但是上下文和策略对象之间交互的开销是存在的了。
还是通过例子来说明。
1：工资支付的实现思路
考虑这样一个功能：工资支付方式的问题，很多企业的工资支付方式是很灵活的，可支付方式是比较多 的，比如：人民币现金支付、美元现金支付、银行转账到工资帐户、银行转账到工资卡；一些创业型的企业为了留住骨干员工，还可能有：工资转股权等等方式。总 之一句话，工资支付方式很多。
随着公司的发展，会不断有新的工资支付方式出现，这就要求能方便的扩展；另外工资支付方式不是固定的，是由公司和员工协商确定的，也就是说可能不同的员工 采用的是不同的支付方式，甚至同一个员工，不同时间采用的支付方式也可能会不同，这就要求能很方便的切换具体的支付方式。
要实现这样的功能，策略模式是一个很好的选择。在实现这个功能的时候，不同的策略算法需要的数据是不一样，比如：现金支付就不需要银行帐号，而银行转账就 需要帐号。这就导致在设计策略接口中的方法时，不太好确定参数的个数，而且，就算现在把所有的参数都列上了，今后扩展呢？难道再来修改策略接口吗？如果这 样做，那无异于一场灾难，加入一个新策略，就需要修改接口，然后修改所有已有的实现，不疯掉才怪！那么到底如何实现，在今后扩展的时候才最方便呢？
解决方案之一，就是把上下文当做参数传递给策略对象，这样一来，如果要扩展新的策略实现，只需要扩展上下文就可以了，已有的实现不需要做任何的修改。
这样是不是能很好的实现功能，并具有很好的扩展性呢？还是通过代码示例来具体的看。假设先实现人民币现金支付和美元现金支付这两种支付方式，然后就进行使用测试，然后再来添加银行转账到工资卡的支付方式，看看是不是能很容易的与已有的实现结合上。
3.4 策略模式结合模板方法模式
在实际应用策略模式的过程中，经常会出现这样一种情况，就是发现这一系列算法的实现上存在公共功能，甚至这一系列算法的实现步骤都是一样的，只是在某些局部步骤上有所不同，这个时候，就需要对策略模式进行些许的变化使用了。
对于一系列算法的实现上存在公共功能的情况，策略模式可以有如下三种实现方式：
- 一个是在上下文当中实现公共功能，让所有具体的策略算法回调这些方法。
- 另外一种情况就是把策略的接口改成抽象类，然后在里面实现具体算法的公共功能。
- 还有一种情况是给所有的策略算法定义一个抽象的父类，让这个父类去实现策略的接口，然后在这个父类里面去实现公共的功能。
更进一步，如果这个时候发现“一系列算法的实现步骤都是一样的，只是在某些局部步骤上有所不同” 的情况，那就可以在这个抽象类里面定义算法实现的骨架，然后让具体的策略算法去实现变化的部分。这样的一个结构自然就变成了策略模式来结合模板方法模式 了，那个抽象类就成了模板方法模式的模板类。
在上一章我们讨论过模板方法模式来结合策略模式的方式，也就是主要的结构是模板方法模式，局部采用策略模式。而这里讨论的是策略模式来结合模板方法模式， 也就是主要的结构是策略模式，局部实现上采用模板方法模式。通过这个示例也可以看出来，模式之间的结合是没有定势的，要具体问题具体分析。
3.5 策略模式的优缺点
- 定义一系列算法
策略模式的功能就是定义一系列算法，实现让这些算法可以相互替换。所以会为这一系列算法定义公共的接口，以约束一系列算法要实现的功能。如果这一系列算法 具有公共功能，可以把策略接口实现成为抽象类，把这些公共功能实现到父类里面，对于这个问题，前面讲了三种处理方法，这里就不罗嗦了。 - 避免多重条件语句
根据前面的示例会发现，策略模式的一系列策略算法是平等的，可以互换的，写在一起就是通过if-else结构来组织，如果此时具体的算法实现里面又有条件 语句，就构成了多重条件语句，使用策略模式能避免这样的多重条件语句。
如下示例来演示了不使用策略模式的多重条件语句，示例代码如下：
- 更好的扩展性
在策略模式中扩展新的策略实现非常容易，只要增加新的策略实现类，然后在选择使用策略的地方选择使用这个新的策略实现就好了。 - 客户必须了解每种策略的不同
策略模式也有缺点，比如让客户端来选择具体使用哪一个策略，这就可能会让客户需要了解所有的策略，还要了解各种策略的功能和不同，这样才能做出正确的选择，而且这样也暴露了策略的具体实现。 - 增加了对象数目
由于策略模式把每个具体的策略实现都单独封装成为类，如果备选的策略很多的话，那么对象的数目就会很可观。 - 只适合扁平的算法结构
策略模式的一系列算法地位是平等的，是可以相互替换的，事实上构成了一个扁平的算法结构，也就是在一个策略接口下，有多个平等的策略算法，就相当于兄弟算 法。而且在运行时刻只有一个算法被使用，这就限制了算法使用的层级，使用的时候不能嵌套使用。
对于出现需要嵌套使用多个算法的情况，比如折上折、折后返卷等业务的实现，需要组合或者是嵌套使用多个算法的情况，可以考虑使用装饰模式、或是变形的职责链、或是AOP等方式来实现。
3.6 思考策略模式
1：策略模式的本质
策略模式的本质：分离算法，选择实现。
仔细思考策略模式的结构和实现的功能，会发现，如果没有上下文，策略模式就回到了最基本的接口和实现了，只要是面向接口编程的，那么就能够享受到接口的封 装隔离带来的好处。也就是通过一个统一的策略接口来封装和隔离具体的策略算法，面向接口编程的话，自然不需要关心具体的策略实现，也可以通过使用不同的实 现类来实例化接口，从而实现切换具体的策略。
看起来好像没有上下文什么事情，但是如果没有上下文，那么就需要客户端来直接与具体的策略交互，尤其是当需要提供一些公共功能，或者是相关状态存储的时 候，会大大增加客户端使用的难度。因此，引入上下文还是很必要的，有了上下文，这些工作就由上下文来完成了，客户端只需要与上下文交互就可以了，这样会让 整个设计模式更独立、更有整体性，也让客户端更简单。
但纵观整个策略模式实现的功能和设计，它的本质还是“分离算法，选择实现”，因为分离并封装了算法，才能够很容易的修改和添加算法；也能很容易的动态切换使用不同的算法，也就是动态选择一个算法来实现需要的功能了。
2：对设计原则的体现
从设计原则上来看，策略模式很好的体现了开-闭原则。策略模式通过把一系列可变的算法进行封装， 并定义出合理的使用结构，使得在系统出现新算法的时候，能很容易的把新的算法加入到已有的系统中，而已有的实现不需要做任何修改。这在前面的示例中已经体 现出来了，好好体会一下。
从设计原则上来看，策略模式还很好的体现了里氏替换原则。策略模式是一个扁平结构，一系列的实现算法其实是兄弟关系，都是实现同一个接口或者继承的同一个 父类。这样只要使用策略的客户保持面向抽象类型编程，就能够使用不同的策略的具体实现对象来配置它，从而实现一系列算法可以相互替换。
3：何时选用策略模式
建议在如下情况中，选用策略模式：
- 出现有许多相关的类，仅仅是行为有差别的情况，可以使用策略模式来使用多个行为中的一个来配置一个类的方法，实现算法动态切换
- 出现同一个算法，有很多不同的实现的情况，可以使用策略模式来把这些“不同的实现”实现成为一个算法的类层次
- 需要封装算法中，与算法相关的数据的情况，可以使用策略模式来避免暴露这些跟算法相关的数据结构
- 出现抽象一个定义了很多行为的类，并且是通过多个if-else语句来选择这些行为的情况，可以使用策略模式来代替这些条件语句
3.7 相关模式
- 策略模式和状态模式
这两个模式从模式结构上看是一样的，但是实现的功能是不一样的。
状态模式是根据状态的变化来选择相应的行为，不同的状态对应不同的类，每个状态对应的类实现了该状态对应的功能，在实现功能的同时，还会维护状态数据的变化。这些实现状态对应的功能的类之间是不能相互替换的。
策略模式是根据需要或者是客户端的要求来选择相应的实现类，各个实现类是平等的，是可以相互替换的。
另外策略模式可以让客户端来选择需要使用的策略算法，而状态模式一般是由上下文，或者是在状态实现类里面来维护具体的状态数据，通常不由客户端来指定状态。 - 策略模式和模板方法模式
这两个模式可组合使用，如同前面示例的那样。
模板方法重在封装算法骨架，而策略模式重在分离并封装算法实现。 - 策略模式和享元模式
这两个模式可组合使用。
策略模式分离并封装出一系列的策略算法对象，这些对象的功能通常都比较单一，很多时候就是为了实现某个算法的功能而存在，因此，针对这一系列的、多个细粒 度的对象，可以应用享元模式来节省资源，但前提是这些算法对象要被频繁的使用，如果偶尔用一次，就没有必要做成享元了。
