Java 设计模式16——策略模式

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模式定义

策略模式，行为模式的一种，针对一组算法，将每一个算法封装到具有共同接口（也可能是共同的抽象类）的独立类，从而使它们可以相互替换。

关键词

  • 一组算法，对象的某个属性针对不同操作可能有不同的赋值方式（如下例中图书价格的计算方式因会员等级而异）
  • 共同接口（共同抽象类），不同算法能够相互替换的保障

使用场景

某个对象（如图书）的一些属性（如ISBN号）不变，但某些属性（如价格）是容易变化的，且该属性（价格）针对不同情况有不同的表现形式（不同的会员等级计算方式不一样）。对于这个容易变化的属性（如价格），我们不希望将其与图书这个对象绑定，而是希望图书能与计算价格的策略进行绑定。这种情形就是策略模式的体现了。也就是说策略模式是为了处理对象复杂多变的行为的。

举个例子

图书销售终端，计价策略：

  • 初级会员，无折扣
  • 中级会员，九折
  • 高级会员，不折

现在一个高级会员购买一本售价为50元的书，具体代码实现：

定义共同接口（会员计价策略抽象接口）

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package com.rainmonth.pattern.behavioral.strategy.book;

/**
 * 会员计价策略接口
 * Created by RandyZhang on 2017/10/19.
 */
public interface MemberStrategy {
    /**
     * 计算书籍实际销售价格
     *
     * @param bookSalePrice 书籍销售价格
     * @return 实际售价
     */
    public double calculateActualSalePrice(double bookSalePrice);
}

初级会员计价策略

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package com.rainmonth.pattern.behavioral.strategy.book;

/**
 * 初级会员销售策略
 * Created by RandyZhang on 2017/10/19.
 */
public class PrimaryMemberStrategy implements MemberStrategy {
    @Override
    public double calculateActualSalePrice(double bookSalePrice) {
        System.out.println("初级会员没有折扣");
        return bookSalePrice;
    }
}

中级会员计价策略

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package com.rainmonth.pattern.behavioral.strategy.book;

/**
 * 中级会员销售策略
 * Created by RandyZhang on 2017/10/19.
 */
public class IntermediateMemberStrategy implements MemberStrategy{
    @Override
    public double calculateActualSalePrice(double bookSalePrice) {
        System.out.println("中级会员打九折");
        return bookSalePrice * 0.8;
    }
}

高级会员计价策略

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package com.rainmonth.pattern.behavioral.strategy.book;

/**
 * 高级会员销售策略
 * Created by RandyZhang on 2017/10/19.
 */
public class AdvanceMemberStrategy implements MemberStrategy{
    @Override
    public double calculateActualSalePrice(double bookSalePrice) {
        System.out.println("高级会员打八折");
        return bookSalePrice * 0.9;
    }
}

销售终端（实际调用）

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package com.rainmonth.pattern.behavioral.strategy.book;

/**
 * 销售终端
 * Created by RandyZhang on 2017/10/19.
 */
public class SaleClient {
    public static void main(String[] args) {
        // 知道当前顾客是高级会员
        MemberStrategy advanceStrategy = new AdvanceMemberStrategy();
        // 获取他要购买的书
        BookEntity bookEntity = new BookEntity(advanceStrategy);
        // 获取卖给该会员的实际价格
        double actualSalePrice = bookEntity.getBookActualSalePrice(50);
        System.out.println("actualSalePrice=" + actualSalePrice);
    }
}

最终输出

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高级会员打八折
actualSalePrice=40.0

模式深入

优缺点

根据上面的例子，可以总结出策略模式的优缺点。

优点

  • 不同等级的计算策略容易管理。（我们可以很容易的新增或改变计算策略）
  • 避免了多重if-else的判断（不用策略模式的话单纯使用if-else不易维护）

缺点

  • 如果策略增多，策略对应的类就增多；
  • 调用策略的人必须对所有策略烂熟于心，并且要知道什么时候调用什么策略。（有一定局限性，因为调用的客户段必须知道什么情形下采用什么策略）。

体现的多态思想

BookEntity持有MemberStrategy对象引用，在生成对象实例时，将其赋值为具体的子策略对象从而调用子策略对象中的策略方法，这就是多态的体现。

策略模式的重心

设计模式的产生很大程度上都是为了代码好维护、易扩展，这些都需要在代码的组织上下功夫，因此策略模式的重心不在算法的实现上（当然实现也很重要哦），而在算法的组织上。

算法的平等性与唯一性

平等性是说，每种策略都是平等的，被调用的优先级都是相同的，只要符合调用条件（如会员等级对应就可以调用）；

唯一性是说，计算的时候，只可能使用其中的一种策略

Java中的应用

File类里面有个list方法，用来列出目录里面的所有文件，这是基本功能，但如果我们想获取目录里面某种规则的文件（如以.java结尾的文件）我们怎么办呢？Java I/O为我们提供了FilenameFilter这个接口，就文件名过滤。我们自定义一个类实现该接口就可以实现不同文件名的过滤（如JavaSuffixFilter、TxtSuffixFilter等），这就是策略模式的在Java I/O设计上的一个小小应用。

总结

对于策略模式，要牢记起关键词：一组算法和共同接口（共同抽象类），因为策略模式简单来说就是“准备一组算法，并将每个算法封装起来，使得它们可以互换（取代）”。