Java实现23种设计模式(十七):策略模式(重点掌握)

二十三种设计模式分类

设计模式三大分类.jpg

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一、概述

策略（Strategy）模式的定义：该模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，且算法的变化不会影响使用算法的客户。策略模式属于对象行为模式，它通过对算法进行封装，把使用算法的责任和算法的实现分割开来，并委派给不同的对象对这些算法进行管理。

主要意图：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。

优点

• 多重条件语句不易维护，而使用策略模式可以避免使用多重条件语句。
• 策略模式提供了一系列的可供重用的算法族，恰当使用继承可以把算法族的公共代码转移到父类里面，从而避免重复的代码。
• 策略模式可以提供相同行为的不同实现，客户可以根据不同时间或空间要求选择不同的。
• 策略模式提供了对开闭原则的完美支持，可以在不修改原代码的情况下，灵活增加新算法。
• 策略模式把算法的使用放到环境类中，而算法的实现移到具体策略类中，实现了二者的分离。

缺点

• 客户端必须理解所有策略算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。
• 策略模式造成很多的策略类

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来实现。

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二、实现

1. 结构图

策略模式的主要角色如下。

• 抽象策略（Strategy）类：定义了一个公共接口，各种不同的算法以不同的方式实现这个接口，环境角色使用这个接口调用不同的算法，一般使用接口或抽象类实现。
• 具体策略（Concrete Strategy）类：实现了抽象策略定义的接口，提供具体的算法实现。
• 环境（Context）类：持有一个策略类的引用，最终给客户端调用。

策略模式

PS:UML结构图可以参考，例子实现并不根据UML图来完成，灵活实现即可；

2. 实现

• 策略接口

package cn.missbe.model.strategy;

/**
 * Copyright (c) 2020.
 * Email: [email protected]
 * @author lyg  2020/4/22 下午4:26
 * description:
 * 比较策略接口，依赖接口编程
 **/
@FunctionalInterface
public interface Comparator {
    /**
     * 自己定义的比较策略接口
     * @param o1 对象o1
     * @param o2 对象o2
     * @return 比较结果
     */
    int comparator(T o1,T o2);
}

• 具体策略

package cn.missbe.model.strategy;

/**
 * Copyright (c) 2020.
 * Email: [email protected]
 * @author lyg  2020/4/22 下午4:28
 * description:
 **/

public class CatStrategy implements Comparator {
    @Override
    public int comparator(Cat o1, Cat o2) {
        if (o1.weight > o2.weight) {
            return 1;
        } else if (o1.weight < o2.weight) {
            return  -1;
        }
        return 0;
    }
}

• 实体对象类

package cn.missbe.model.strategy;

/**
 * Copyright (c) 2020.
 * Email: [email protected]
 *
 * @author lyg  2020/4/22 下午4:28
 * description:
 **/

public class Cat {
    double weight;
    double height;

    public Cat(double weight, double height) {
        this.weight = weight;
        this.height = height;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Cat{" + "weight=" + weight + ", height=" + height + '}';
    }
}

• 主类，调用测试

package cn.missbe.model.strategy;

import java.util.Arrays;

/**
 * Copyright (c) 2020.
 * Email: [email protected]
 * @author lyg  2020/4/22 下午4:30
 * description:
 * 策略模式
 **/

public class SortMain {
    public void sort(T[] array, Comparator comparator) {
        int minIndex;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            minIndex = i;
            for (int j = i+1; j < array.length; j++) {
                minIndex = comparator.comparator(array[minIndex],array[j]) > 0 ? minIndex : j;
            }
            if (minIndex != i) {
                swap(array, minIndex, i);
            }
        }
    }

    private void swap(T[] array, int minIndex, int i) {
        T temp = array[minIndex];
        array[minIndex] = array[i];
        array[i] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Cat[] cats = {new Cat(1.2, 3.3), new Cat(1.3, 2.3), new Cat(1.4, 1.3), new Cat(1.5, 0.3)};
        SortMain catSortMain = new SortMain<>();
        ///根据体重排序
        catSortMain.sort(cats, new CatStrategy());
        System.out.println(Arrays.toString(cats));
        ///对修改关闭，对扩展开放，灵活更换比较策略，根据身高排序
        catSortMain.sort(cats,(o1,o2)->{
            if (o1.height > o2.height) {
                return 1;
            } else if (o1.height < o2.height) {
                return -1;
            }
            return 0;
        });
        System.out.println(Arrays.toString(cats));
    }
}