一、模式动机
策略模式（Strategy Pattern）用于算法的自由切换和扩展，是一种使用较为广泛的行为型模式。策略模式对应于解决某一问题的一个算法族，允许用户从该算法族中任选一个算法解决某一问题，同时可以方便地更换算法或者增加新的算法。它将每一个算法封装在一个称为具体策略的类中，同时为其提供统一的抽象策略类，而使用这些算法完成某一业务功能的类称为环境类。
策略模式实现了算法定义和算法使用的分离，它通过继承和多态的机制实现对算法族的使用和管理，是一种简单易用的对象行为型模式。
- 实现某个目标的途径不止一条，可根据实际情况选择一条合适的途径
- 软件开发：
- 多种算法，例如排序、查找、打折等
- 使用硬编码(Hard Coding)实现将导致系统违背开闭原则，扩展性差，且维护困难
- 可以定义一些独立的类来封装不同的算法，每一个类封装一种具体的算法 ——> 策略类 ——> 策略模式
二、模式定义
- 策略模式(Strategy Pattern)：定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换。
- 策略模式让算法独立于使用它的客户而变化
- 又称为政策(Policy)模式
- 每一个封装算法的类称之为策略(Strategy)类
- 策略模式提供了一种可插入式(Pluggable)算法的实现方案
- 策略模式是一种对象行为型模式
三、模式结构
抽象策略类
public abstract class Strategy {
public abstract void algorithm( ); //声明抽象算法
}
具体策略类
public class ConcreteStrategyA extends Strategy {
//算法的具体实现
public void algorithm( ) {
//算法A
}
}
环境类
public class Context {
private Strategy strategy; //维持一个对抽象策略类的引用
//注入策略对象
public void setStrategy(Strategy strategy) {
this.strategy= strategy;
}
//调用策略类中的算法
public void algorithm( ) {
strategy.algorithm( );
}
}
客户类
……
Context context = new Context( );
Strategy strategy;
strategy = new ConcreteStrategyA( );
//可在运行时指定类型，通过配置文件和反射机制实现
context.setStrategy(strategy);
context.algorithm( );
……
四、案例实现
案例背景
旅游选择不同的出行方式
案例结构
代码实现
环境类：Persion
public class Person {
private TravelStrategy strategy;
public void setStrategy(TravelStrategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
public void travel(){
strategy.travel();
}
}
抽象策略类
public interface TravelStrategy {
void travel();
}
具体策略类
public class BicycleStrategy implements TravelStrategy{
@Override
public void travel() {
System.out.println("自行车游！");
}
}
具体策略类
public class WorkStrategy implements TravelStrategy{
@Override
public void travel() {
System.out.println("徒步旅行！");
}
}
具体策略类
public class TrainStrategy implements TravelStrategy{
@Override
public void travel() {
System.out.println("乘火车旅行！");
}
}
具体策略类
public class AirplaneStategy implements TravelStrategy{
@Override
public void travel() {
System.out.println("飞机旅行！");
}
}
客户类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
TravelStrategy strategy = (TravelStrategy) XMLUtil.getBean();
person.setStrategy(strategy);
person.travel();
}
}
五、总结
模式优点
- 提供了对开闭原则的完美支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为，也可以灵活地增加新的算法或行为
- 提供了管理相关的算法族的办法
- 提供了一种可以替换继承关系的办法
- 可以避免多重条件选择语句
- 提供了一种算法的复用机制，不同的环境类可以方便地复用策略类
模式缺点
- 客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类
- 将造成系统产生很多具体策略类
- 无法同时在客户端使用多个策略类
使用情形
- 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种
- 避免使用难以维护的多重条件选择语句
- 不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，提高算法的保密性与安全性