设计模式(10)---->策略模式
策略模式
一. 概述
它定义了算法家族，分别封装起来，让它们之间可以互相替换，此模式让算法的变化不会影响到使用算法的客户端。
二. 模式解读
2.1 策略模式的一般化类图
2.2 模式中的角色
2.1 策略类（Stratege）：定义所有支持的算法的公共接口。
2.2 具体策略类（Concrete Stratege）：封装了具体的算法或行为，继承于Stratege类。
2.3 上下文类（Context）：用一个ConcreteStratege来配置，维护一个对Stratege对象的引用。
2.3、代码结构
Strategy
// 策略类，定义了所有支持的算法的公共接口
public interface Strategy {
// 策略类中支持的算法，当然还可以有更多，这里只定义了一个。
public void algorithm();
}
具体策略类A
public class ConcreteStrategeA implements Strategy {
@Override
public void algorithm() {
System.out.println("算法A中的实现");
}
}
具体策略类B
public class ConcreteStrategeB implements Strategy {
@Override
public void algorithm() {
System.out.println("算法B中的实现");
}
}
上下文类
// 承上启下的算法调用
class Context {
private Strategy strategy;
// 传入具体策略对象
public Context(Strategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
// 根据策略对象的值判断调用的算法类
public void ContextInterface() {
strategy.algorithm();
}
}
三. 模式总结
3.1 优点
-
策略模式是一种定义一系列算法的方法，从概念上来看，所有算法完成的都是相同的工作，只是实现不同，它可以以相同的方式调用所有的算法，减少了各种算法类与使用算法类之间的耦合。
-
策略模式的Stratege类为Context定义了一系列的可供重用的算法或行为。继承有助于析取出这些算法的公共功能。
-
策略模式每个算法都有自己的类，可以通过自己的接口单独测试。因而简化了单元测试。
-
策略模式将具体算法或行为封装到Stratege类中，可以在使用这些类中消除条件分支（避免了不同行为堆砌到一个类中）。
3.2 缺点
将选择具体策略的职责交给了客户端，并转给Context对象
3.3 适用场景
-
当实现某个功能需要有不同算法要求时
-
不同时间应用不同的业务规则时
3.4设计原则
设计原则是把一个类中经常改变或者将来可能改变的部分提取出来，作为一个接口（c++z中可以用虚类），然后在类中包含这个对象的实例，这样类的实例在运行时就可以随意调用实现了这个接口的类的行为。下面是一个例子。
策略模式属于对象行为型模式，主要针对一组算法，将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中，从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响 到客户端的情况下发生变化。通常，策略模式适用于当一个应用程序需要实现一种特定的服务或者功能，而且该程序有多种实现方式时使用。
四. 应用实例1：（排序)
排序是我们经常接触到的算法，实现对一个数组的排序有很多方法，即可以采用不同的策略。下面给出了排序功能的策略模式的解决方案。
实现类图
代码
排序策略接口
public interface SortStratege {
// 排序
public int[] Sort(int[] array);
}
冒泡排序策略
// 冒泡排序
public class BubbleSort implements SortStratege {
public int[] Sort(int[] array) {
// 实现冒泡排序算法
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {
if (array[i] > array[j]) {
int temp = array[j];
array[j] = array[i];
array[i] = temp;
}
}
}
return array;
}
}
插入排序策略
//插入排序
public class InsertSort implements SortStratege {
// 插入排序算法(递增排序)
public int[] Sort(int[] array) {
// 实现插入排序算法
int temp;
int i, j, n;
n = array.length;
for (i = 1; i < n; i++) {
temp = array[i];
for (j = i; j > 0; j--) {
if (temp < array[j - 1])
array[j] = array[j - 1];
else
break;
array[j] = temp;
}
}
return null;
}
}
排序上下文
public class SortContext {
private int[] m_Array;
private SortStratege m_Stratege;
// 初始化时将要排序的数组和排序策略传入给Context
public SortContext(int[] array, SortStratege stratege) {
m_Array = array;
m_Stratege = stratege;
}
// 调用排序算法
public int[] Sort() {
int[] result = m_Stratege.Sort(this.m_Array);
return result;
}
}
Client
public class Client {
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[] { 12, 8, 9, 18, 22 };
//使用冒泡排序算法进行排序
SortStratege sortStratege = new BubbleSort();
SortContext sorter = new SortContext(array, sortStratege);
int[] result = sorter.Sort();
for (int i : result) {
System.out.println(i);
}
//使用插入排序算法进行排序
SortStratege sortStratege2 = new InsertSort();
SortContext sorter2 = new SortContext(array, sortStratege2);
int[] result2 = sorter.Sort();
for (int i : result2) {
System.out.println(i);
}
}
}
五. 应用实例2：（诸葛亮三个锦囊）
刘备要到江东娶老婆了，走之前诸葛亮给赵云（伴郎）三个锦囊妙计，说是能解决棘手问题，嘿，还别说，真解决了大问题，搞到最后是周瑜陪了夫人又折兵，那咱们先看看这个场景是什么样子的。
先说说这个场景中的要素：三个妙计，一个锦囊，一个赵云，妙计是诸葛亮给的，妙计放在锦囊里，俗称就是锦囊妙计嘛，那赵云就是一个干活的人，从锦囊取出妙计，执行，然后获胜。
三个妙计是同一类型的东西，那咱就写个接口：
/**
* 首先定义一个策略接口，这是诸葛亮给赵云的三个锦囊妙计的接口。
*/
public interface IStrategy {
//每个锦囊妙计都是一个可执行的算法。
public void operate();
}
然后再写三个实现类，有三个妙计嘛：
妙计一：初到吴国：
/**
* 找乔国老帮忙，使孙权不能杀刘备。
*/
public class BackDoor implements IStrategy {
@Override
public void operate() {
System.out.println("找乔国老帮忙，让吴国太给孙权施加压力，使孙权不能杀刘备...");
}
}
妙计二：求吴国太开个绿灯，放行：
/**
* 求吴国太开个绿灯。
*/
public class GivenGreenLight implements IStrategy {
@Override
public void operate() {
System.out.println("求吴国太开个绿灯，放行！");
}
}
妙计三：孙夫人断后，挡住追兵：
/**
* 孙夫人断后，挡住追兵。
*/
public class BackEnemy implements IStrategy {
@Override
public void operate() {
System.out.println("孙夫人断后，挡住追兵...");
}
}
好了，大家看看，三个妙计是有了，那需要有个地方放妙计啊，放锦囊里：
public class Context {
private IStrategy strategy;
// 构造函数，要你使用哪个妙计
public Context(IStrategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
public void operate() {
this.strategy.operate();
}
}
然后就是赵云雄赳赳的揣着三个锦囊去江东使用
public class ZhaoYun {
/**
* 赵云出场了，他根据诸葛亮给他的交代，依次拆开妙计
*/
public static void main(String[] args) {
Context context;
// 刚到吴国的时候拆开第一个
System.out.println("----------刚刚到吴国的时候拆开第一个---------------");
context = new Context(new BackDoor());
context.operate();// 拆开执行
// 当刘备乐不思蜀时，拆开第二个
System.out.println("----------刘备乐不思蜀，拆第二个了---------------");
context = new Context(new GivenGreenLight());
context.operate();// 拆开执行
// 孙权的小追兵了，咋办？拆开第三个锦囊
System.out.println("----------孙权的小追兵了，咋办？拆开第三个锦囊---------------");
context = new Context(new BackEnemy());
context.operate();// 拆开执行
}
}
就这三招，搞得的周郎是“赔了夫人又折兵”呀！这就是策略模式，高内聚低耦合的特点也表现出来了，还有一个就是扩展性，也就是OCP原则，策略类可以继续添加下去气，只是修改Context.java就可以了。
六. 应用实例3：（布局管理器）
在 Java 语言中对策略模式的应用是很多的，我们这里举个布局管理器的例子。在java.awt 类库中有很多种设定好了的Container 对象的布局格式，这些格式你可以在创建软件界面的时候使用到。如果不使用策略模式，那么就没有了对布局格式扩展的可能，因为你要去修改Container 中的方法，去让它知道你这种布局格式，这显然是不可行的。
让我们来看看 java 源码中的实现吧。先来看看参与的类和他们扮演的角色吧。
布局管理器接口的代码：
public interface LayoutManager {
void addLayoutComponent(String name, Component comp);
Dimension minimumLayoutSize(Container parent);
void layoutContainer(Container parent);
}
LayoutManager FlowLayout 就是具体的策略,代码不在
public class FlowLayout implements LayoutManager, java.io.Serializable
public class GridLayout implements LayoutManager, java.io.Serializable
Container
public class Container extends Component {
LayoutManager layoutMgr;//对布局管理器接口的引用
public LayoutManager getLayout() {
return layoutMgr;
}
public void setLayout(LayoutManager mgr) {
layoutMgr = mgr;
if (valid) {
invalidate();
}
}
}
可以看到，Container 根本就不关心你使用的是什么具体的布局管理器，这样也就使得Container 不会随着布局管理器的增多而修改本身。所以说策略模式是对变化的封装。
参考：
http://yangguangfu.iteye.com/blog/815107
http://www.cnblogs.com/wangjq/archive/2012/07/03/2570344.html
