深度学习设计模式之策略模式

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前言

策略模式定义一系列算法，封装每个算法，并使它们可以互换。

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一、介绍

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了一系列算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互换，算法的变化不会影响到使用算法的客户。

二、特点

• 算法封装：策略模式将算法封装在独立的策略类中，使得算法可以在运行时更换。

• 接口统一：所有策略类实现同一个接口或继承自同一个抽象类，确保它们具备一致的方法签名。

• 动态替换：可以在运行时根据不同的条件或配置动态选择使用不同的策略。

• 简化客户端代码：客户端通过接口与策略对象交互，不需要了解具体的算法实现细节。

• 单一职责原则：每个策略类只关注一种算法的实现，符合单一职责原则。

三、详细介绍

1.核心组成

• Strategy（策略接口）：定义所有支持的算法的公共接口。

• ConcreteStrategy（具体策略类）：实现Strategy接口，提供具体的算法实现。

• Context（上下文环境）：使用策略接口与具体的策略类交互，持有一个策略对象的引用。

2.代码示例

策略接口

/**
 * 购物策略类
 */
public interface ShoppingStrategy {

    /**
     * 结算
     * @param commodityPrice
     * @return
     */
    double settlement(double commodityPrice);

}

具体策略类

/**
 * 具体策略
 * 优惠券
 */
public class CouponStrategy implements ShoppingStrategy{

    private double coupon;

    /**
     * 优惠券价格
     * @param coupon
     */
    public CouponStrategy(double coupon){
        this.coupon = coupon;
    }

    @Override
    public double settlement(double commodityPrice) {
        return commodityPrice - coupon;
    }
}

/**
 * 打折
 */
public class DiscountStrategy implements ShoppingStrategy{

    /**
     * 折扣
     */
    private double discount;

    public DiscountStrategy(double discount){
        this.discount = discount;
    }

    @Override
    public double settlement(double commodityPrice) {
        return commodityPrice * discount;
    }
}

/**
 * 无折扣
 */
public class NoDiscountStrategy implements ShoppingStrategy{
    @Override
    public double settlement(double commodityPrice) {
        return commodityPrice;
    }
}

上下文

/**
 * 上下文
 */
public class ShoppingStrategyContext {

    private ShoppingStrategy shoppingStrategy;

    public ShoppingStrategyContext(ShoppingStrategy shoppingStrategy){
        this.shoppingStrategy = shoppingStrategy;
    }

    /**
     * 结算
     * @param price
     * @return
     */
    public double settlement(double price){
       return shoppingStrategy.settlement(price);
    }

}

测试

/**
 * 测试类
 */
public class StrategyTest {
    public static void main(String[] args) {
        ShoppingStrategyContext shoppingStrategyContext1 = new ShoppingStrategyContext(new NoDiscountStrategy());
        double settlement = shoppingStrategyContext1.settlement(500);
        System.out.println("无折扣价格结算为:"+settlement);

        ShoppingStrategyContext shoppingStrategyContext2 = new ShoppingStrategyContext(new DiscountStrategy(0.7));
        double settlement2 = shoppingStrategyContext2.settlement(500);
        System.out.println("打折价格结算为:"+settlement2);

        ShoppingStrategyContext shoppingStrategyContext3 = new ShoppingStrategyContext(new CouponStrategy(100));
        double settlement3 = shoppingStrategyContext3.settlement(500);
        System.out.println("使用优惠券结算为:"+settlement3);

    }
}

结果

3.优缺点

优点

• 满足开闭原则，当增加新的具体策略略时，不需要修改上 下文类的代码，上下文就可以引用新的具体策略的实例。

• 避免使用多重条件判断，如果不用策略模式可能会使用多重条件语句不利于维护，和工厂模式的搭配使用可以很好地消除代码if-else的多层嵌套。

缺点

• 策略类数量会增多，每个策略都是一个类，复用的可能性很小。

• 对外暴露了类所有的行为和算法，行为过多导致策略类膨胀。

4.使用场景

1. 当需要在运行时根据不同的条件选择使用不同的算法或行为时。
2. 当需要避免使用大量的条件语句来决定使用哪个算法时。
3. 当需要使算法的变化独立于使用算法的客户时。
4. 当需要让客户能够定义一系列行为中的一个作为算法时。

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总结

策略模式在实际开发中非常有用，特别是在需要根据不同的业务规则动态选择算法的场景中。它提高了代码的灵活性和可扩展性，使得算法的变化不会影响到使用算法的客户。