Java设计模式——策略模式-编程知识

1.策略模式简介

策略模式：策略模式是一种行为型模式，它将对象和行为分开，将行为定义为一个行为接口和具体行为的实现。策略模式最大的特点是行为的变化，行为之间可以相互替换。每个if判断都可以理解为就是一个策略。本模式使得算法可独立于使用它的用户而变化

2.模式结构

策略模式包含如下角色：

Strategy: 抽象策略类：策略是一个接口，该接口定义若干个算法标识，即定义了若干个抽象方法（如下图的algorithm()）
Context: 环境类 /上下文类：
- 上下文是依赖于接口的类（是面向策略设计的类，如下图Context类），即上下文包含用策略(接口)声明的变量（如下图的strategy成员变量）。
- 上下文提供一个方法（如下图Context类中的的lookAlgorithm()方法），持有一个策略类的引用，最终给客户端调用。该方法委托策略变量调用具体策略所实现的策略接口中的方法（实现接口的类重写策略(接口）中的方法，来完成具体功能）
ConcreteStrategy:
具体策略类：具体策略是实现策略接口的类（如下图的ConcreteStrategyA类和ConcreteStrategyB类）。具体策略实现策略接口所定义的抽象方法，即给出算法标识的具体方法。（说白了就是重写策略类的方法！）

3.案例

在这里插入图片描述

1）.传统实现方式

代码

    public Double calculationPrice(String type, Double originalPrice, int n) {//中级会员计费if (type.equals("intermediateMember")) {return originalPrice * n - originalPrice * 0.1;}//高级会员计费if (type.equals("advancePrimaryMember")) {return originalPrice * n - originalPrice * 0.2;}//普通会员计费return originalPrice;}

传统的实现方式，通过传统if代码判断。这样就会导致后期的维护性非常差。当后期需要新增计费方式，还需要在这里再加上if(),也不符合设计模式的开闭原则。

2）.策略模式实现

抽象类策略

package StrategyExercise;public interface MemberStrategy {// 一个计算价格的抽象方法//price商品的价格 n商品的个数public double calcPrice(double price, int n);
}

具体实现类

// 普通会员——不打折
public class PrimaryMemberStrategy implements MemberStrategy { // 实现策略//重写策略方法具体实现功能@Overridepublic double calcPrice(double price, int n) {return price * n;}
}

package StrategyExercise;// 中级会员 打百分之10的折扣
public class IntermediateMemberStrategy implements MemberStrategy{@Overridepublic double calcPrice(double price, int n) {double money = (price * n) - price * n * 0.1;return money;}
}

package StrategyExercise;// 高级会员类 20%折扣
public class AdvanceMemberStrategy implements MemberStrategy{@Overridepublic double calcPrice(double price, int n) {double money = price * n - price * n * 0.2;return money;}
}

上下文类
也叫做上下文类或环境类，起承上启下封装作用。

package StrategyExercise;/*** 负责和具体的策略类交互* 这样的话，具体的算法和直接的客户端调用分离了，使得算法可以独立于客户端独立的变化。*/// 上下文类/环境类
public class MemberContext {// 用户折扣策略接口private MemberStrategy memberStrategy;// 注入构造方法public MemberContext(MemberStrategy memberStrategy) {this.memberStrategy = memberStrategy;}// 计算价格public double qoutePrice(double goodsPrice, int n){// 通过接口变量调用对应的具体策略return memberStrategy.calcPrice(goodsPrice, n);}}

测试类

package StrategyExercise;// 测试类
public class Application {public static void main(String[] args) {// 具体行为策略MemberStrategy primaryMemberStrategy = new PrimaryMemberStrategy(); // 接口回调（向上转型）MemberStrategy intermediateMemberStrategy = new IntermediateMemberStrategy();MemberStrategy advanceMemberStrategy = new AdvanceMemberStrategy();// 用户选择不同策略MemberContext primaryContext = new MemberContext(primaryMemberStrategy);MemberContext intermediateContext = new MemberContext(intermediateMemberStrategy);MemberContext advanceContext = new MemberContext(advanceMemberStrategy);//计算一本300块钱的书System.out.println("普通会员的价格："+ primaryContext.qoutePrice(300,1));// 普通会员：300System.out.println("中级会员的价格："+ intermediateContext.qoutePrice(300,1));// 中级会员 270System.out.println("高级会员的价格："+ advanceContext.qoutePrice(300,1));// 高级会员240}
}

运行结果

普通会员的价格：300.0
中级会员的价格：270.0
高级会员的价格：240.0

上述案例UML类图
在这里插入图片描述

4.策略模式优缺点

优点
策略模式提供了对“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。
策略模式提供了管理相关的算法族的办法。
策略模式提供了可以替换继承关系的办法。
使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。
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。
策略模式将造成产生很多策略类，可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。

5.策略模式适用场景

在以下情况下可以使用策略模式：

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。
一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。
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来实现。
不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，在具体策略类中封装算法和相关的数据结构，提高算法的保密性与安全性。

6.总结

在策略模式中定义了一系列算法，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，也称为
政策模式。策略模式是一种对象行为型模式。
策略模式包含三个角色：环境类在解决某个问题时可以采用多种策略，在环境类中维护一个对抽象策略类的引用实例；抽象策略类为所支持
的算法声明了抽象方法，是所有策略类的父类；具体策略类实现了在抽象策略类中定义的算法。
策略模式是对算法的封装，它把算法的责任和算法本身分割开，委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法封装到一系列的
策略类里面，作为一个抽象策略类的子类。
策略模式主要优点在于对“开闭原则”的完美支持，在不修改原有系统的基础上可以更换算法或者增加新的算法，它很好地管理算法族，
提高了代码的复用性，是一种替换继承，避免多重条件转移语句的实现方式；其缺点在于客户端必须知道所有的策略类，并理解其区
别，同时在一定程度上增加了系统中类的个数，可能会存在很多策略类。
策略模式适用情况包括：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，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；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；希望在具体策略类中封装
算法和与相关的数据结构。