设计模式之策略模式

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项目中遇到这样的一个需求：分别需要对发送的数据和接受的数据做编码和解码处理，且不同的设备编码和解码方式不同。一般写法是根据不同的设备选择相应的编码和解码方式。但是这种方法耦合性高，不易维护，增加设备的支持就需要修改原先的代码，这容易在原本正确的代码中引入新的错误，这也违背了开闭原则。对于这种情况，一种较好的解决方式就是策略模式。

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开闭原则：软件中的对象（类、模块、函数等）应该对于扩展是开放的，但是对于修改是封闭的。

1. 策略模式的定义

策略模式定义了一系列算法，并将每一个算法封装起来，而且使它们还可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而存在。

2. 策略模式的使用场景

  • 针对同一问题的多种处理方式，仅仅是具体行为有差别时。
  • 需要安全的封装多种同一类型的操作时。
  • 出现同一抽象类有多个子类，而又需要使用if-else或者switch-case来选择具体子类时。

4. UML类图

策略模式

5. 重构步骤

  1. 首先定义设备解码编码策略接口类：DeviceCodecStrategy，类中定义decode和encode两个虚拟方法。

    public interface DeviceCodecStrategy {
    /**
     * Author: www.facex.xyz
     * 解码
     */
    int decode(int data);
    /**
     * Author: www.facex.xyz
     * 编码
     */
    int encode(int data);
}

  2. 定义设备A编码解码策略实现类：DeviceAStrategy，该类实现DeviceCodecStrategy接口。

    public class DeviceAStrategy implements DeviceCodecStrategy {
    @Override
    public int decode(int data) {
      /**
       * Author: www.facex.xyz
       * 设备A解码相关方法，这里将需要解码的信息-1
       */
        return data - 1;
    }
    @Override
    public int encode(int data) {
        /**
         * Author: www.facex.xyz
         * 设备A编码相关方法，这里将需要解码的信息+1
         */
        return data + 1;
    }
}

  3. 定义角色类：DeviceCodec

    public class DeviceCodec {
    private DeviceCodecStrategy mStrategy;
    public void setStrategy(DeviceCodecStrategy strategy) {
        this.mStrategy = strategy;
    }
    public int decode(int data) {
        return mStrategy.decode(data);
    }
    public int encode(int data) {
        return mStrategy.encode(data);
    }
}

  4. 使用策略模式

    public static void main(String[] args) {
    DeviceCodec deviceCodec = new DeviceCodec();
    /**
     * Author: www.facex.xyz
     * 设置解码编码策略
     */
    deviceCodec.setStrategy(new DeviceAStrategy());
    /**
     * Author: www.facex.xyz
     * 编码
     */
    System.out.println("设备A编码后：" + deviceCodec.encode(10));
    /**
     * Author: www.facex.xyz
     * 解码
     */
    System.out.println("设备A解码后：" + deviceCodec.decode(10));
 }

    输出结果如下，符合预期：

    设备A编码后：11

    设备A解码后：9

  5. 现在我们要支持新的DeviceB设备，同DeviceA，定义设备B编码解码策略实现类：DeviceBStrategy，实现DeviceCodecStrategy接口，使用方式同DeviceA。

    public class DeviceBStrategy implements DeviceCodecStrategy {
    @Override
    public int decode(int data) {
      /**
       * Author: www.facex.xyz
       * 设备B解码相关方法，这里将需要解码的信息-2
       */
        return data - 2;
    }
    @Override
    public int encode(int data) {
      /**
       * Author: www.facex.xyz
       * 设备B编码相关方法，这里将需要解码的信息+2
       */
        return data + 2;
    }
}

6. 总结

使用策略模式重构代码后，隐藏了编码解码实现，同时可扩展性变强。以后新增加设备只需要实现DeviceCodecStrategy接口，重现decode和encode方法即可，不仅符合了开闭原则，而且逻辑性更强。

参考文献：《Android源码设计模式解析与实战》

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