17-策略模式

策略模式

分析

旅游出行方式示意图

分析：

1. 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

2. 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$\longrightarrow$策略类

策略模式的定义

对象行为型模式

• 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
  • 往算法中灵活地增加算法

策略模式结构

• 完全符合开闭原则

策略模式包含以下3个角色：

• Context==（环境类）==

• Strategy（抽象策略类）

• ConcreteStrategy（具体策略类）

典型的抽象策略类代码

public abstract class Strategy {
    public abstract void algorithm();  //声明抽象算法
}

典型的具体策略类代码

public class ConcreteStrategyA extends Strategy {
    //算法的具体实现
    public void algorithm() {
        //算法A
    }
}

典型的环境类代码

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();
    }
}

典型的客户端代码片段

……
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();
……

实例类图

(1) MovieTicket：电影票类，充当环境类

(2) Discount：折扣类，充当抽象策略类

(3) StudentDiscount：学生票折扣类，充当具体策略类

(4) ChildrenDiscount：儿童票折扣类，充当具体策略类

(5) VIPDiscount：VIP会员票折扣类，充当具体策略类

(6) Client：客户端测试类

结果及分析

1. 如果需要更换具体策略类，无须修改源代码，只需修改配置文件即可，完全符合开闭原则

配置文件代码

<?xml version="1.0"?>
<config>
    <className>designpatterns.strategy.StudentDiscount</className>
</config>

Java SE中的布局管理

容器中布局方法的切换：

• FlowLayout：流布局
• GridLayout：网格布局
• 中间接口LayoutManager2：进行二次分类

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

  • 也可以用继承实现：

    

  • 以上继承关系实现存在的缺陷：破坏封装性——子类的客户端代码可能会看到不需要的其它方法

• 可以避免多重条件选择语句

  • 比如：if-else

• 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

  • 提高算法的保密性、安全性以及复用性

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

模式适用环境

• 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

课后思考

在策略模式中，一个环境类Context能否对应多个不同的策略等级结构？如何设计？

比如实际情景：飞机的多种起飞方式和多种飞行方式

注意：区别于桥接模式