Java设计模式——策略模式

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

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
    @Override
    public 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{
    @Override
    public 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{
    @Override
    public 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：300
        System.out.println("中级会员的价格："+ intermediateContext.qoutePrice(300,1));// 中级会员 270
        System.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

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。