Java设计模式之策略模式

1，什么是策略模式？

策略模式，又叫算法簇模式，就是定义了不同的算法族，并且之间可以互相替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

 

2，策略模式有什么好处？

     策略模式的好处在于你可以动态的改变对象的行为。

 

3，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。

 

4 ，策略模式中有三个对象：
（1）环境对象（Context）：该类中实现了对抽象策略中定义的接口或者抽象类的引用。
（2）抽象策略对象（Strategy）：它可由接口或抽象类来实现。
（3）具体策略对象（ConcreteStrategy）：它封装了实现同不功能的不同算法。
利用策略模式构建应用程序，可以根据用户配置等内容，选择不同有算法来实现应用程序的功能。具体的选择有环境对象来完成。采用这种方式可以避免由于使用条件语句而带来的代码混乱，提高应用程序的灵活性与条理性。

 

5，编写策略模式的一般步骤：

       （1） 对策略对象定义一个公共接口

       （2） 编写具体策略类，该类实现了上面的接口

       （3） 在使用策略对象的类（即：环境角色）中保存一个对策略对象的引用

       （4） 在使用策略对象的类中，实现对策略对象的set和get方法(注入)或者使用构造方法完成赋值

       （5）客户端进行调用

 

6，实例

本文例子是，完成一个简单地购物车，两种付款策略可供选择，一为信用卡，另外一种为Paypal。

首先创建策略接口，在本文例子中，付款金额作为参数。

public interface PaymentStrategy {

    public void pay(int amount);
}

现在实现使用信用卡及Paypal两种算法策略的实体类。

public class CreditCardStrategy implements PaymentStrategy {

    private String name;
    private String cardNumber;
    private String cvv;
    private String dateOfExpiry;

    public CreditCardStrategy(String nm, String ccNum, String cvv, String expiryDate){
        this.name=nm;
        this.cardNumber=ccNum;
        this.cvv=cvv;
        this.dateOfExpiry=expiryDate;
    }
    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println(amount +" paid with credit/debit card");
    }

}

public class PaypalStrategy implements PaymentStrategy {

    private String emailId;
    private String password;

    public PaypalStrategy(String email, String pwd){
        this.emailId=email;
        this.password=pwd;
    }

    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println(amount + " paid using Paypal.");
    }

}

此时，算法策略已经准备就绪，现在需要实现购物车以及能够运用付款策略的支付方法。

public class Item {

    private String upcCode;
    private int price;

    public Item(String upc, int cost){
        this.upcCode=upc;
        this.price=cost;
    }

    public String getUpcCode() {
        return upcCode;
    }

    public int getPrice() {
        return price;
    }

}

public class ShoppingCart {

    //List of items
    List<Item> items;

    public ShoppingCart(){
        this.items=new ArrayList<Item>();
    }

    public void addItem(Item item){
        this.items.add(item);
    }

    public void removeItem(Item item){
        this.items.remove(item);
    }

    public int calculateTotal(){
        int sum = 0;
        for(Item item : items){
            sum += item.getPrice();
        }
        return sum;
    }

    public void pay(PaymentStrategy paymentMethod){
        int amount = calculateTotal();
        paymentMethod.pay(amount);
    }
}

注意，购物车的支付方法接受支付策略作为参数，但是不在其内部保存任何实例变量。

一个简单地测试程序。

public class ShoppingCartTest {

    public static void main(String[] args) {
        ShoppingCart cart = new ShoppingCart();

        Item item1 = new Item("1234",10);
        Item item2 = new Item("5678",40);

        cart.addItem(item1);
        cart.addItem(item2);

        //pay by paypal
        cart.pay(new PaypalStrategy("myemail@example.com", "mypwd"));

        //pay by credit card
        cart.pay(new CreditCardStrategy("Pankaj Kumar", "1234567890123456", "786", "12/15"));
    }

}

输出如下：

50 paid using Paypal.
50 paid with credit/debit card

策略模式UML图

重要点：

*  此处可以构建策略的实体变量，但是应该尽量避免这种情况。因为需要保证对于特定的任务能够对应某个具体的算法策略，与Collection.sort()和Array.sort()方法使用comparator作为参数道理类似。
*  策略模式类似与状态模式。两者之间的不同，状态模式中的Context(环境对象)包含了状态的实例变量，并且不同的任务依赖同一个状态。相反，在策略模式中策略是作为一个参数传递进方法中，context(环境对象)不需要也不能存储任何变量。

*  当一组算法对应一个任务，并且程序可以在运行时灵活的选择其中一个算法，策略模式是很好的选择。

 

 

 

转载自并发编程网 – ifeve.com链接地址: Java中的策略模式实例教程