简说设计模式——策略模式

一、什么是策略模式

  策略这个词应该怎么理解,打个比方说,我们出门的时候会选择不同的出行方式,比如骑自行车、坐公交、坐火车、坐飞机、坐火箭等等,这些出行方式,每一种都是一个策略。

  再比如我们去逛商场,商场现在正在搞活动,有打折的、有满减的、有返利的等等,其实不管商场如何进行促销,说到底都是一些算法,这些算法本身只是一种策略,并且这些算法是随时都可能互相替换的,比如针对同一件商品,今天打八折、明天满100减30,这些策略间是可以互换的。

  策略模式(Strategy),定义了一组算法,将每个算法都封装起来,并且使它们之间可以互换。UML结构图如下:

  其中,Context是上下文,用一个ConcreteStrategy来配置,维护一个对Strategy对象的引用;Strategy是策略类,用于定义所有支持算法的公共接口;ConcreteStrategy是具体策略类,封装了具体的算法或行为,继承于Strategy。

  1. Context上下文

  Context上下文角色,也叫Context封装角色,起承上启下的作用,屏蔽高层模块对策略、算法的直接访问,封装可能存在的变化。

 1 public class Context {
 2     
 3     Strategy strategy;
 4     
 5     public Context(Strategy strategy) {
 6         this.strategy = strategy;
 7     }
 8     
 9     //上下文接口
10     public void contextInterface() {
11         strategy.algorithmInterface();
12     }
13 
14 }

  2. 策略角色

  抽象策略角色,是对策略、算法家族的抽象,通常为接口,定义每个策略或算法必须具有的方法和属性。algorithm是“运算法则”的意思。

1 public abstract class Strategy {
2     
3     //算法方法
4     public abstract void algorithmInterface();
5 
6 }

  3. 具体策略角色

  用于实现抽象策略中的操作,即实现具体的算法,下方用print代替。测试类共3个ConcreteStrategy,其它两个类与ConcreteStrategyA同理,就不再赘述了。

1 public class ConcreteStrategyA extends Strategy {
2 
3     @Override
4     public void algorithmInterface() {
5         System.out.println("算法A实现");
6     }
7 
8 }

  4. Client客户端

  下面依次更换策略,测试一下策略模式。

 1 public class Client {
 2     
 3     public static void main(String[] args) {
 4         Context context;
 5         
 6         context = new Context(new ConcreteStrategyA());
 7         context.contextInterface();
 8         
 9         context = new Context(new ConcreteStrategyB());
10         context.contextInterface();
11         
12         context = new Context(new ConcreteStrategyC());
13         context.contextInterface();
14     }
15 
16 }

  运行结果如下:

  

二、策略模式的应用

  1. 何时使用

  • 一个系统有许多类,而区分它们的只是他们直接的行为时

  2. 方法

  • 将这些算法封装成一个一个的类,任意的替换

  3. 优点

  • 算法可以自由切换
  • 避免使用多重条件判断(如果不用策略模式我们可能会使用多重条件语句,不利于维护)
  • 扩展性良好,增加一个策略只需实现接口即可

  4. 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
  • 所有的策略类都需要对外暴露

  5. 使用场景

  • 多个类只有算法或行为上稍有不同的场景
  • 算法需要自由切换的场景
  • 需要屏蔽算法规则的场景

  6. 应用实例

  • 出行方式,自行车、汽车等,每一种出行方式都是一个策略
  • 商场促销方式,打折、满减等
  • Java AWT中的LayoutManager,即布局管理器

  7. 注意事项

  • 如果一个系统的策略多于四个,就需要考虑使用混合模式来解决策略类膨胀的问题

三、策略模式的实现

  下面就以商场促销为例使用策略模式实现商场促销算法。UML图如下:

  1. 上下文类

  首先声明一个CashSuper对象,通过构造方法,传入具体的收费策略,getResult()方法的功能为根据收费策略的不同获得计算结果。

 1 public class CashContext {
 2     
 3     private CashSuper cashSuper;
 4     
 5     public CashContext(CashSuper cashSuper) {
 6         this.cashSuper = cashSuper;
 7     }
 8     
 9     public double getResult(double money) {
10         return cashSuper.acceptCash(money);
11     }
12 
13 }

  2. 现金收费抽象类

  策略类,为抽象类,抽象出收费的方法供子类实现。

1 public abstract class CashSuper {
2     
3     public abstract double acceptCash(double money);
4 
5 }

  3. 正常收费子类

  没有任何活动的情况,正常收费,返回原价。

1 public class CashNormal extends CashSuper {
2 
3     @Override
4     public double acceptCash(double money) {
5         return money;
6     }
7 
8 }

  4. 打折收费子类

  打折活动,根据折扣返回打折后的价格。

 1 public class CashRebate extends CashSuper {
 2     
 3     private double moneyRebate = 1;    //折扣
 4     
 5     public CashRebate(double moneyRebate) {
 6         this.moneyRebate = moneyRebate;
 7     }
 8 
 9     @Override
10     public double acceptCash(double money) {
11         return money * moneyRebate;
12     }
13 
14 }

  5. 返利收费子类

  返利活动,输入返利条件和返利值,比如满300返100,moneyCoditation为300,moneyReturn为100。

   result = money - Math.floor(money / moneyConditation) * moneyReturn; 的意思为,如果当前金额大于等于返利条件,则使用当前金额减去返利值。

 1 public class CashReturn extends CashSuper {
 2 
 3     private double moneyConditation = 0.0;    //返利条件
 4     private double moneyReturn = 0.0d;    //返利值
 5     
 6     public CashReturn(double moneyConditation, double moneyReturn) {
 7         this.moneyConditation = moneyConditation;
 8         this.moneyReturn = moneyReturn;
 9     }
10 
11     @Override
12     public double acceptCash(double money) {
13         double result = money;
14         
15         if (money >= moneyConditation) {
16             result = money - Math.floor(money / moneyConditation) * moneyReturn;
17         }
18         
19         return result;
20     }
21 
22 }

  6. Client客户端

  下面写一个简单的程序测试一下上方编写的代码。

 1 public class Client {
 2     
 3     public static void main(String[] args) {
 4         CashContext cashContext = null;
 5         
 6         Scanner scanner = new Scanner(System.in);
 7         System.out.print("请输入打折方式(1/2/3):");
 8         int in = scanner.nextInt();
 9         String type = "";
10         
11         switch (in) {
12             case 1:
13                 cashContext = new CashContext(new CashNormal());
14                 type += "正常收费";
15                 break;
16                 
17             case 2:
18                 cashContext = new CashContext(new CashReturn(300, 100));
19                 type += "满300返100";
20                 break;
21                 
22             case 3:
23                 cashContext = new CashContext(new CashRebate(0.8));
24                 type += "打8折";
25                 break;
26     
27             default:
28                 System.out.println("请输入1/2/3");
29                 break;
30         }
31         
32         double totalPrices = 0;
33         
34         System.out.print("请输入单价:");
35         double price = scanner.nextDouble();
36         System.out.print("请输入数量:");
37         double num = scanner.nextDouble();
38         totalPrices = cashContext.getResult(price * num);
39         
40         System.out.println("单价:" + price + ",数量:" + num + ",类型:" + type + ",合计:" + totalPrices);
41         
42         scanner.close();
43     }
44 
45 }

  正常收费结果如下:

  

  返利收费结果如下:

  

  打折收费结果如下:

  

 

  源码地址:https://gitee.com/adamjiangwh/GoF 

posted @ 2019-06-12 17:39 JAdam 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏