一. 概述
- 策略模式(Strategy Pattern)中,定义算法族,分别封装起来,让他们之间可以互相替换,此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。
- 这算法体现了几个设计原则:
第一、把变化的代码从不变的代码中分离出来;
第二、针对接口编程而不是具体类(定义了策略接口);
第三、多用组合/聚合,少用继承(客户通过组合方式使用策略)。
- 原理类图:
从上图可以看到,客户context 有成员变量strategy或者其他的策略接口,至于需要使用到哪个策略,我们可以在构造器中指定.
二. 场景示例
- 编写鸭子项目,具体要求如下:
- 有各种鸭子(比如 野鸭、北京鸭、水鸭等, 鸭子有各种行为,比如 叫、飞行等)
- 显示鸭子的信息
- 思路分析类图:
策略模式:分别封装行为接口,实现算法族,超类里放行为接口对象,在子类里具体设定行为对象。原则就是:分离变化部分,封装接口,基于接口编程各种功能。此模式让行为的变化独立于算法的使用者。
- 代码实现:
public abstract class Duck {
//属性, 策略接口
FlyBehavior flyBehavior;
//其它属性<->策略接口
QuackBehavior quackBehavior;
public Duck() {
}
public abstract void display();//显示鸭子信息
public void quack() {
System.out.println("鸭子嘎嘎叫~~");
}
public void swim() {
System.out.println("鸭子会游泳~~");
}
// 改进
public void fly() {
if(flyBehavior != null) {
flyBehavior.fly();
}
}
public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) {
this.flyBehavior = flyBehavior;
}
public void setQuackBehavior(QuackBehavior quackBehavior) {
this.quackBehavior = quackBehavior;
}
}
public interface FlyBehavior {
void fly();
}
public interface QuackBehavior {
void quack();
}
public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior {
@Override
public void fly() {
System.out.println(" 飞翔技术高超 ~~~");
}
}
public class BadFlyBehavior implements FlyBehavior {
@Override
public void fly() {
System.out.println(" 飞翔技术一般 ");
}
}
public class NoFlyBehavior implements FlyBehavior{
@Override
public void fly() {
System.out.println(" 不会飞翔 ");
}
}
public class WildDuck extends Duck {
public WildDuck() {
flyBehavior = new GoodFlyBehavior();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("野鸭 ");
}
}
public class ToyDuck extends Duck{
public ToyDuck() {
flyBehavior = new NoFlyBehavior();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("玩具鸭");
}
//需要重写父类的所有方法
public void quack() {
System.out.println("玩具鸭不能叫~~");
}
public void swim() {
System.out.println("玩具鸭不会游泳~~");
}
}
public class PekingDuck extends Duck {
//假如北京鸭可以飞翔,但是飞翔技术一般
public PekingDuck() {
flyBehavior = new BadFlyBehavior();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("~~北京鸭~~~");
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
WildDuck wildDuck = new WildDuck();
wildDuck.fly();
ToyDuck toyDuck = new ToyDuck();
toyDuck.fly();
PekingDuck pekingDuck = new PekingDuck();
pekingDuck.fly();
//动态改变某个对象的行为, 北京鸭 不能飞
pekingDuck.setFlyBehavior(new NoFlyBehavior());
System.out.println("北京鸭的实际飞翔能力");
pekingDuck.fly();
}
}
三. 策略模式在JDK-Arrays 应用
- JDK的 Arrays 的Comparator就使用了策略模式
public class Strategy {
public static void main(String[] args) {
Integer[] data = { 9,1,2,8,4,3 };
// 实现升序排序,返回-1放左边,1放右边,0保持不变
Comparator<Integer> comparator = new Comparator<Integer>() {
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
if(o1 > o2) {
return 1;
}else{
return -1;
}};
};
Arrays.sort(data, comparator);
System.out.println(Arrays.toString(data));
}
}
public interface Comparator<T> {
int compare(T o1, T o2);
}
public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c) {
if (c == null) { // c==null, 就按照自己的方法排序
sort(a);
} else {
if (LegacyMergeSort.userRequested)
legacyMergeSort(a, c); //按照这个方式调用c
else
TimSort.sort(a, 0, a.length, c, null, 0, 0); //按照此方式调用c比较器
}
}
- 策略模式的注意事项和细节
- 策略模式的关键是:分析项目中变化部分与不变部分
- 策略模式的核心思想是:多用组合/聚合 少用继承;用行为类组合,而不是行为的继承。更有弹性
- 体现了“对修改关闭,对扩展开放”原则,客户端增加行为不用修改原有代码,只要添加一种策略(或者行为)即可,避免了使用多重转移语句(if…else if…else)
- 提供了可以替换继承关系的办法: 策略模式将算法封装在独立的Strategy类中使得你可以独立于其Context改变它,使它易于切换、易于理解、易于扩展
- 需要注意的是:每添加一个策略就要增加一个类,当策略过多是会导致类数目庞大