策略模式(Strategy Pattern)

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策略模式(Strategy Pattern)中,一个类的行为或其算法可以在运行时更改。

这种类型的设计模式属于行为型模式。

介绍

描述解析
意图定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可相互替换。
主要解决在有多种算法相似的情况下,使用 if...else 所带来的复杂和难以维护。
何时使用当一个系统有许多相似类,而区分它们的只是内部的计算逻辑。
如何解决将这些算法封装成一个一个的类,任意地替换。
关键代码实现同一个接口。
应用实例1、计算器中两个数组的加减法,替换算法策略,就可以得到不同的结果。2、旅行的出游方式,选择骑自行车、坐汽车,每一种旅行方式都是一个策略。3、JAVA AWT 中的 LayoutManager。
优点1、算法可以自由切换。2、避免使用多重条件判断。3、扩展性良好
缺点1、策略类会增多。2、所有策略类都需要对外暴露。
使用场景1、如果在一个系统里面有许多类,它们之间的区别仅在于它们的行为,那么使用策略模式可以动态地让一个对象在许多行为中选择一种行为。2、一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。3、如果一个对象有很多的行为,如果不用恰当的模式,这些行为就只好使用多重的条件选择语句(if...else)来实现。
注意事项如果一个系统的策略多于四个,就需要考虑使用混合模式,解决策略类膨胀的问题。

实现

策略模式中,需要创建表示各种策略的对象和一个行为随着策略对象改变而改变的 context 对象。策略对象改变 context 对象的执行算法。

例子中将模拟实现两个数字的加法、减法、乘法。需要一下几个类:

1、Strategy策略接口类,定义策略方法。

  • OperationAdd加法策略类;

  • OperationSubtract减法策略类;

  • OperationMultiply乘法策略类。

2、Context对象,存放当前的策略。

3、StrategyPatternDemo场景类。

步骤 1-创建接口类

创建一个接口。

// Strategy.java
public interface Strategy {
   public int doOperation(int num1, int num2);
}

步骤 2-实现接口类

创建实现接口的实体类。

// OperationAdd.java
public class OperationAdd implements Strategy{
   @Override
   public int doOperation(int num1, int num2) {
      return num1 + num2;
   }
}
// OperationSubtract.java
public class OperationSubtract implements Strategy{
   @Override
   public int doOperation(int num1, int num2) {
      return num1 - num2;
   }
}
// OperationMultiply.java
public class OperationMultiply implements Strategy{
   @Override
   public int doOperation(int num1, int num2) {
      return num1 * num2;
   }
}

步骤 3-创建Context对象存储当前策略

创建 Context 类。

// Context.java
public class Context {
   private Strategy strategy;
 
   public Context(Strategy strategy){
      this.strategy = strategy;
   }
 
   public int executeStrategy(int num1, int num2){
      return strategy.doOperation(num1, num2);
   }
}

步骤 4-构建场景类

创建场景类StrategyPatternDemo

// StrategyPatternDemo.java
public class StrategyPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Context context = new Context(new OperationAdd());    
      System.out.println("10 + 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));
 
      context = new Context(new OperationSubtract());      
      System.out.println("10 - 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));
 
      context = new Context(new OperationMultiply());    
      System.out.println("10 * 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));
   }
}

步骤 5-打印输出

执行程序,输出结果:

10 + 5 = 15
10 - 5 = 5
10 * 5 = 50