Java設計模式之（十四）——策略模式

YSOcean發表於2021-12-03
Java設計模式

1、什麼是策略模式？

Define a family of algorithms, encapsulate each one, and make them interchangeable. Strategy lets the algorithm vary independently from clients that use it.

策略模式（Strategy Pattern）：定義一族演算法類，將每個演算法分別封裝起來，讓它們可以互相替換。

2、策略模式定義

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①、Context封裝角色

它也叫做上下文角色， 起承上啟下封裝作用， 遮蔽高層模組對策略、 演算法的直接訪問，封裝可能存在的變化。

②、Strategy 抽象策略角色

策略、 演算法家族的抽象， 通常為介面， 定義每個策略或演算法必須具有的方法和屬性。

③、ConcreteStrategy 具體策略角色

實現抽象策略中的操作， 該類含有具體的演算法。

3、策略模式通用程式碼

public class Context {
    // 抽象策略
    private Strategy strategy = null;
    // 建構函式設定具體策略
    public Context(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }
    // 封裝後的策略方法
    public void doAnything(){
        this.strategy.doSomething();
    }
}

public interface Strategy {
    // 策略模式的運演算法則
    public void doSomething();
}

public class ConcreteStrategy1 implements Strategy{
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("ConcreteStrategy1");
    }
}

public class ConcreteStrategy2 implements Strategy{
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("ConcreteStrategy2");
    }
}

測試：

public class StrategyClient {
    public static void main(String[] args) {
        // 宣告一個具體的策略
        Strategy strategy = new ConcreteStrategy1();
        // 宣告上下文物件
        Context context = new Context(strategy);
        // 執行封裝後的方法
        context.doAnything();
    }
}

4、用策略模式改寫if-else

假設我們要處理一個office檔案，分為三種型別 docx、xlsx、pptx，分別表示Word檔案、Excel檔案、PPT檔案，根據檔案字尾分別解析。

4.1 常規寫法

public class OfficeHandler {

    public void handleFile(String filePath){
        if(filePath == null){
            return;
        }
        String fileExtension = getFileExtension(filePath);
        if(("docx").equals(fileExtension)){
            handlerDocx(filePath);
        }else if(("xlsx").equals(fileExtension)){
            handlerXlsx(filePath);
        }else if(("pptx").equals(fileExtension)){
            handlerPptx(filePath);
        }
    }

    public void handlerDocx(String filePath){
        System.out.println("處理docx檔案");
    }
    public void handlerXlsx(String filePath){
        System.out.println("處理xlsx檔案");
    }
    public void handlerPptx(String filePath){
        System.out.println("處理pptx檔案");
    }
    private static String getFileExtension(String filePath){
        // 解析檔名獲取副檔名,比如 文件.docx，返回 docx
        String fileExtension = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".")+1);
        return fileExtension;
    }
}

處理邏輯全部放在一個類中，會導致整個類特別龐大，假設我們要新增一種型別處理，比如對於2007版之前的office檔案，字尾分別是 doc/xls/ppt，那我們得增加 else if 邏輯，違反了開閉原則，如何解決這種問題呢，答案就是通過策略模式。

4.2 策略模式改寫

public interface OfficeHandlerStrategy {
    void handlerOffice(String filePath);
}

public class OfficeHandlerDocxStrategy implements OfficeHandlerStrategy {
    @Override
    public void handlerOffice(String filePath) {
        System.out.println("處理docx");
    }
}

// 省略 OfficeHandlerXlsxStrategy/OfficeHandlerPptxStrategy 類

public class OfficeHandlerStrategyFactory {
    private static final Map<String,OfficeHandlerStrategy> map = new HashMap<>();
    static {
        map.put("docx",new OfficeHandlerDocxStrategy());
        map.put("xlsx",new OfficeHandlerXlsxStrategy());
        map.put("pptx",new OfficeHandlerPptxStrategy());
    }
    public static OfficeHandlerStrategy getStrategy(String type){
        return map.get(type);
    }
}

測試：

public class OfficeHandlerStrategyClient {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "C://file/123.xlsx";
        String type = getFileExtension(filePath);
        OfficeHandlerStrategy strategy = OfficeHandlerStrategyFactory.getStrategy(type);
        strategy.handlerOffice(filePath);
    }

    private static String getFileExtension(String filePath){
        // 解析檔名獲取副檔名,比如 文件.docx，返回 docx
        String fileExtension = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".")+1);
        return fileExtension;
    }
}

4、策略模式優點

①、演算法可以自由切換

這是策略模式本身定義的， 只要實現抽象策略， 它就成為策略家族的一個成員， 通過封裝角色對其進行封裝， 保證對外提供“可自由切換”的策略。

②、避免使用多重條件判斷

簡化多重if-else，或多個switch-case分支。

③、擴充套件性良好

增加一個策略，只需要實現一個介面即可。

5、策略模式應用場景

①、多個類只有在演算法或行為上稍有不同的場景。

②、演算法需要自由切換的場景。

③、需要遮蔽演算法規則的場景。

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