设计模式-策略模式

问题背景

编写一个鸭子项目
1、有各种各种的鸭子，他们有各种行为，例如游泳，飞行，叫等
2、野鸭会飞，会游泳，会叫
3、水鸭不会飞，会游泳，会叫
4、玩具鸭不会飞，不会游泳，会叫
展示这些鸭子的行为

解决方案：传统方式

我们来想想传统的解决方式

1、每一个鸭子都写一个类，这样确实没有什么问题。但是它的缺点就是方法不能复用，重复的方法要写好多。

2、我们比较一看上面的信息，我们发现，其实他们就是三种行为，只不过对这三种行为有不同的表现，例如，飞行，野鸭会飞，水鸭和玩具鸭不会。

3、所以我们就就来向上抽象，抽象类中实现所有的方法， 不同的鸭子如果和抽象类不同，那就在子类中重写方法。

4、但是这样也不对，其实对于水鸭和玩具鸭本质就是不会飞的。

4、这就是继承带来的问题，对类的局部改动，尤其是超类的局部改动，会影响其他部分，会有溢出效应

策略模式

基本介绍

1）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
（就是对我们的鸭子的行为单独拿出来做一个接口，然后实现不同的行为，例如将飞行这种行为拿出来作为接口，然后再继承这个接口实现会飞，飞的不好，不会飞这三种形式，不同的鸭子传入不同的形式就可以了）

2）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）

UML类图

从上面的类图我们可以看到，Context类有成员变量StrategyA和StrategyB接口，需要那个接口我们就在构造器中执行。

使用策略模式解决问题

UML类图

代码示例

/**
 * 鸭子抽象类
 */
public abstract class Duck {

    public void quack() {
        System.out.println("会叫");
    }
}

/**
 * 飞行行为
 */
public interface FlyBehavior {
    void fly();
}

/**
 * 游泳行为
 */
public interface SwimBehavior {
    void swim();
}

/**
 * 水鸭
 */
public class TealDuck extends Duck{

    private SwimBehavior swimBehavior;

    private FlyBehavior flyBehavior;

    private String name = "水鸭";

    public String getName() {
        return name;
    }

    public TealDuck(SwimBehavior swimBehavior, FlyBehavior flyBehavior) {
        this.swimBehavior = swimBehavior;
        this.flyBehavior = flyBehavior;
    }

    public void swim() {
        if (swimBehavior != null) {
            swimBehavior.swim();
        }
    }

    public void fly() {
        if (flyBehavior != null) {
            flyBehavior.fly();
        }
    }
}

/**
 * 野鸭
 */
public class WildDuck extends Duck{

    private SwimBehavior swimBehavior;

    private FlyBehavior flyBehavior;

    private String name = "野鸭";

    public String getName() {
        return name;
    }

    public WildDuck(SwimBehavior swimBehavior, FlyBehavior flyBehavior) {
        this.swimBehavior = swimBehavior;
        this.flyBehavior = flyBehavior;
    }

    public void swim() {
        if (swimBehavior != null) {
            swimBehavior.swim();
        }
    }

    public void fly() {
        if (flyBehavior != null) {
            flyBehavior.fly();
        }
    }
}

/**
 * 玩具鸭
 */
public class ToyDuck extends Duck{

    private SwimBehavior swimBehavior;

    private FlyBehavior flyBehavior;

    private String name = "玩具鸭";

    public String getName() {
        return name;
    }

    public ToyDuck(SwimBehavior swimBehavior, FlyBehavior flyBehavior) {
        this.swimBehavior = swimBehavior;
        this.flyBehavior = flyBehavior;
    }

    public void swim() {
        if (swimBehavior != null) {
            swimBehavior.swim();
        }
    }

    public void fly() {
        if (flyBehavior != null) {
            flyBehavior.fly();
        }
    }
}

飞行行为

public class BadFlyBehavior implements FlyBehavior{
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("飞的不好");
    }
}

public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior{
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("飞的很好");
    }
}

public class NotFlyBehavior implements FlyBehavior{
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("不会飞");
    }
}

游泳行为

public class BadSwimBehavior implements SwimBehavior{
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("游的不好");
    }
}

public class GoodSwimBehavior implements SwimBehavior{
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("游的很好");
    }
}

public class NoSwimBehavior implements SwimBehavior{
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("不会游泳");
    }
}

测试类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ToyDuck toyDuck = new ToyDuck(new NoSwimBehavior(), new NotFlyBehavior());
        System.out.println(toyDuck.getName());
        toyDuck.quack();
        toyDuck.fly();
        toyDuck.swim();
        System.out.println("========================================================");

        WildDuck wildDuck = new WildDuck(new GoodSwimBehavior(), new GoodFlyBehavior());
        System.out.println(wildDuck.getName());
        wildDuck.quack();
        wildDuck.fly();
        wildDuck.swim();
        System.out.println("========================================================");

        TealDuck tealDuck = new TealDuck(new BadSwimBehavior(), new BadFlyBehavior());
        System.out.println(wildDuck.getName());
        wildDuck.quack();
        wildDuck.fly();
        wildDuck.swim();
        System.out.println("========================================================");
    }
}

测试结果

注意事项和细节

1）策略模式的关键是：分析项目中变化部分与不变部分
2）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2继承。更有弹性
3）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)
4）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
5）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