策略模式不瞭解一下？

時間最考驗人發表於2021-10-27
模式

Java策略模式

1.策略模式簡介

策略模式：策略模式是一種行為型模式，它將物件和行為分開，將行為定義為 一個行為介面 和 具體行為的實現。策略模式最大的特點是行為的變化，行為之間可以相互替換。每個if判斷都可以理解為就是一個策略。本模式使得演算法可獨立於使用它的使用者而變化

2.模式結構

策略模式包含如下角色：

  • Strategy: 抽象策略類：策略是一個介面，該介面定義若干個演算法標識，即定義了若干個抽象方法（如下圖的algorithm()）

  • Context: 環境類 /上下文類：

    • 上下文是依賴於介面的類（是面向策略設計的類，如下圖Context類），即上下文包含用策略(介面)宣告的變數（如下圖的strategy成員變數）。
    • 上下文提供一個方法（如下圖Context類中的的lookAlgorithm()方法），該方法委託策略變數呼叫具體策略所實現的策略介面中的方法（實現介面的類重寫策略(介面）中的方法，來完成具體功能）

  • ConcreteStrategy: 具體策略類：具體策略是實現策略介面的類（如下圖的ConcreteStrategyA類和ConcreteStrategyB類）。具體策略實現策略介面所定義的抽象方法，即給出演算法標識的具體方法。（說白了就是重寫策略類的方法！）

3.案例

1）.傳統實現方式

程式碼

    public Double calculationPrice(String type, Double originalPrice, int n) {

        //中級會員計費
        if (type.equals("intermediateMember")) {
            return originalPrice * n - originalPrice * 0.1;
        }
        //高階會員計費
        if (type.equals("advancePrimaryMember")) {
            return originalPrice * n - originalPrice * 0.2;
        }
        //普通會員計費
        return originalPrice;
    }

傳統的實現方式，通過傳統if程式碼判斷。這樣就會導致後期的維護性非常差。當後期需要新增計費方式，還需要在這裡再加上if(),也不符合設計模式的開閉原則。

2）.策略模式實現

抽象類策略

package StrategyExercise;

public interface MemberStrategy {
    // 一個計算價格的抽象方法
    //price商品的價格 n商品的個數
    public double calcPrice(double price, int n);
}

具體實現類

// 普通會員——不打折
public class PrimaryMemberStrategy implements MemberStrategy { // 實現策略
    //重寫策略方法具體實現功能
    @Override
    public double calcPrice(double price, int n) {
        return price * n;
    }
}

package StrategyExercise;

// 中級會員 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;

// 高階會員類 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;
    }
}

上下文類

也叫做上下文類或環境類，起承上啟下封裝作用。

package StrategyExercise;

/**
 * 負責和具體的策略類互動
 * 這樣的話，具體的演算法和直接的客戶端呼叫分離了，使得演算法可以獨立於客戶端獨立的變化。
 */

// 上下文類/環境類
public class MemberContext {
    // 使用者折扣策略介面
    private MemberStrategy memberStrategy;

    // 注入構造方法
    public MemberContext(MemberStrategy memberStrategy) {
        this.memberStrategy = memberStrategy;
    }

    // 計算價格
    public double qoutePrice(double goodsPrice, int n){
        // 通過介面變數呼叫對應的具體策略
        return memberStrategy.calcPrice(goodsPrice, n);
    }

}

測試類

package StrategyExercise;

// 測試類
public class Application {
    public static void main(String[] args) {

        // 具體行為策略
        MemberStrategy primaryMemberStrategy = new PrimaryMemberStrategy(); // 介面回撥（向上轉型）
        MemberStrategy intermediateMemberStrategy = new IntermediateMemberStrategy();
        MemberStrategy advanceMemberStrategy = new AdvanceMemberStrategy();

        // 使用者選擇不同策略
        MemberContext primaryContext = new MemberContext(primaryMemberStrategy);
        MemberContext intermediateContext = new MemberContext(intermediateMemberStrategy);
        MemberContext advanceContext = new MemberContext(advanceMemberStrategy);

        //計算一本300塊錢的書
        System.out.println("普通會員的價格："+ primaryContext.qoutePrice(300,1));// 普通會員：300
        System.out.println("中級會員的價格："+ intermediateContext.qoutePrice(300,1));// 中級會員 270
        System.out.println("高階會員的價格："+ advanceContext.qoutePrice(300,1));// 高階會員240
    }
}

執行結果

普通會員的價格：300.0
中級會員的價格：270.0
高階會員的價格：240.0

上述案例UML類圖

4.策略模式優缺點

1）優點

  • 策略模式提供了對“開閉原則”的完美支援，使用者可以在不 修改原有系統的基礎上選擇演算法或行為，也可以靈活地增加 新的演算法或行為。

  • 策略模式提供了管理相關的演算法族的辦法。

  • 策略模式提供了可以替換繼承關係的辦法。

  • 使用策略模式可以避免使用多重條件轉移語句。

2）缺點

  • 客戶端必須知道所有的策略類，並自行決定使用哪一個策略類。
  • 策略模式將造成產生很多策略類，可以通過使用享元模式在一 定程度上減少物件的數量。

5.策略模式適用場景

在以下情況下可以使用策略模式：

  • 如果在一個系統裡面有許多類，它們之間的區別僅在於它們 的行為，那麼使用策略模式可以動態地讓一個物件在許多行 為中選擇一種行為。
  • 一個系統需要動態地在幾種演算法中選擇一種。
  • 如果一個物件有很多的行為，如果不用恰當的模式，這些行 為就只好使用多重的條件選擇語句來實現。
  • 不希望客戶端知道複雜的、與演算法相關的資料結構，在具體 策略類中封裝演算法和相關的資料結構，提高演算法的保密性與 安全性。

在我們生活中比較常見的應用模式有：

1、電商網站支付方式，一般分為銀聯、微信、支付寶，可以採用策略模式
2、電商網站活動方式，一般分為滿減送、限時折扣、包郵活動，拼團等可以採用策略模式

6.總結

• 在策略模式中定義了一系列演算法，將每一個演算法封裝起來，並讓它們 可以相互替換。策略模式讓演算法獨立於使用它的客戶而變化，也稱為 政策模式。策略模式是一種物件行為型模式。

• 策略模式包含三個角色：環境類在解決某個問題時可以採用多種策略， 在環境類中維護一個對抽象策略類的引用例項；抽象策略類為所支援 的演算法宣告瞭抽象方法，是所有策略類的父類；具體策略類實現了在 抽象策略類中定義的演算法。

• 策略模式是對演算法的封裝，它把演算法的責任和演算法本身分割開，委派 給不同的物件管理。策略模式通常把一個系列的演算法封裝到一系列的 策略類裡面，作為一個抽象策略類的子類。

• 策略模式主要優點在於對“開閉原則”的完美支援，在不修改原有系 統的基礎上可以更換演算法或者增加新的演算法，它很好地管理演算法族， 提高了程式碼的複用性，是一種替換繼承，避免多重條件轉移語句的 實現方式；其缺點在於客戶端必須知道所有的策略類，並理解其區 別，同時在一定程度上增加了系統中類的個數，可能會存在很多策 略類。

• 策略模式適用情況包括：在一個系統裡面有許多類，它們之間的區 別僅在於它們的行為，使用策略模式可以動態地讓一個物件在許多 行為中選擇一種行為；一個系統需要動態地在幾種演算法中選擇一種； 避免使用難以維護的多重條件選擇語句；希望在具體策略類中封裝 演算法和與相關的資料結構。

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