策略模式

一、概述

一般问题：有时候一个系统需要动态地在几种算法中选择一种，或者一个对象需要动态地在几种行为中切换，如果不用恰当的模式，这些行为就只好使用多重条件选择语句来实现。

核心方案：将这些算法或行为封装成一个一个的类，使它们之间可以任意地替换。

设计意图：策略模式的设计核心是把对算法的调用责任和算法本身分割开来。我们把一个算法封装之后称之为一个策略，调用者只关注调用逻辑，而不关心策略主体，这就要求策略之间可以任意替换。那么定义一个接口来规范和统一各个策略就再合适不过，更何况这些策略本身的功能就是相似的。这样，调用者只需要保留一个接口对象即可，而不需要再保留所有策略实例。策略模式的设计图如下：

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二、应用场景

Android锁屏密码的架构就采用了策略模式，解锁方式有简单密码解锁、图案密码解锁和复杂密码解锁等，每一种解锁方式都有各自的出场动画、消失动画、信息提示等。采用策略模式就是把每一种解锁方式设计成一个策略，为了方便讲解，我们做了简化和改动，设计图如下：

其中，KeyguardSecurityView是定义的策略接口

　　public interface KeyguardSecurityView {
            /**
         * Show a message on the security view with a specified color
         */
        void showMessage(CharSequence message, int color);
    
        /**
         * Starts the animation which should run when the security view appears.
         */
        void startAppearAnimation();
    
        /**
         * Starts the animation which should run when the security view disappears.
         */
        boolean startDisappearAnimation(Runnable finishRunnable);
    }

KeyguardPinView、KeyguardPatternView和KeyguardPasswordView分别对应简单密码、图案解锁和复杂密码三种解锁方式。以KeyguardPatternView代码为例，每一种解锁方式都有各自不同的方法体：

　　public class KeyguardPatternView extends LinearLayout implements KeyguardSecurityView{
    
            /**
         * 图案解锁自己的信息展示方法实现
         */
            @Override
        public void showMessage(CharSequence message, int color) {
            if (!mLockPatternView.isEnabled()) {
                return;
            }
            mSecurityMessageDisplay.setNextMessageColor(color);
            mSecurityMessageDisplay.setMessage(message);
        }
    
            /**
         * 图案解锁自己的出场动画方法实现
         */
        @Override
        public void startAppearAnimation() {
            enableClipping(false);
            setAlpha(1f);
            setTranslationY(mAppearAnimationUtils.getStartTranslation());
            AppearAnimationUtils.startTranslationYAnimation(this, 0 /* delay */, 500 /* duration */,
                    0, mAppearAnimationUtils.getInterpolator());
            mAppearAnimationUtils.startAnimation2d(
                    mLockPatternView.getCellStates(),
                    new Runnable() {
                        @Override
                        public void run() {
                            enableClipping(true);
                        }
                    },
                    this);
            if (!TextUtils.isEmpty(mSecurityMessageDisplay.getText())) {
                mAppearAnimationUtils.createAnimation(mSecurityMessageDisplay, 0,
                        AppearAnimationUtils.DEFAULT_APPEAR_DURATION,
                        mAppearAnimationUtils.getStartTranslation(),
                        true /* appearing */,
                        mAppearAnimationUtils.getInterpolator(),
                        null /* finishRunnable */);
            }
        }
    
            /**
         * 图案解锁自己的消失动画方法实现
         */
        @Override
        public boolean startDisappearAnimation(final Runnable finishRunnable) {
            float durationMultiplier = mKeyguardUpdateMonitor.needsSlowUnlockTransition()
                    ? DISAPPEAR_MULTIPLIER_LOCKED
                    : 1f;
            mLockPatternView.clearPattern();
            enableClipping(false);
            setTranslationY(0);
            AppearAnimationUtils.startTranslationYAnimation(this, 0 /* delay */,
                    (long) (300 * durationMultiplier),
                    -mDisappearAnimationUtils.getStartTranslation(),
                    mDisappearAnimationUtils.getInterpolator());
    
            DisappearAnimationUtils disappearAnimationUtils = mKeyguardUpdateMonitor
                    .needsSlowUnlockTransition()
                            ? mDisappearAnimationUtilsLocked
                            : mDisappearAnimationUtils;
            disappearAnimationUtils.startAnimation2d(mLockPatternView.getCellStates(),
                    () -> {
                        enableClipping(true);
                        if (finishRunnable != null) {
                            finishRunnable.run();
                        }
                    }, KeyguardPatternView.this);
            if (!TextUtils.isEmpty(mSecurityMessageDisplay.getText())) {
                mDisappearAnimationUtils.createAnimation(mSecurityMessageDisplay, 0,
                        (long) (200 * durationMultiplier),
                        - mDisappearAnimationUtils.getStartTranslation() * 3,
                        false /* appearing */,
                        mDisappearAnimationUtils.getInterpolator(),
                        null /* finishRunnable */);
            }
            return true;
        }
    
    }

KeyguardBouncer是调用者，为方便展示，做了些改动

　　public class KeyguardBouncer{
    
            //定义解锁方式，即策略变量
            private KeyguardSecurityView mSecurityView;
    
            public void show() {
                    SecurityMode securityMode = mSecurityModel.getSecurityMode(KeyguardUpdateMonitor.getCurrentUser());
            mSecurityView = getSecurityView(securityMode); //这里为解锁方式赋值
    
                    if (mKeyguardView.getHeight() != 0 && mKeyguardView.getHeight() != mStatusBarHeight) {
                mKeyguardView.startAppearAnimation(); //调用解锁方式的出场动画方法，而不关心具体是哪种解锁方式
            }
            }
    
            public void showMessage(String message, int color) {
            if (mKeyguardView != null) {
                mKeyguardView.showMessage(message, color); //调用解锁方式的信息展示方法，而不关心具体是哪种解锁方式
            } else {
                Log.w(TAG, "Trying to show message on empty bouncer");
            }
        }
    
            public void startPreHideAnimation(Runnable runnable) {
            mIsAnimatingAway = true;
            if (mKeyguardView != null) {
                mKeyguardView.startDisappearAnimation(runnable); //调用解锁方式的退场动画方法，而不关心具体是哪种解锁方式
            } else if (runnable != null) {
                runnable.run();
            }
        }
    }

分析上面代码：

• KeyguardSecurityView是对解锁方式的抽象，即策略模式的策略接口
• KeyguardPinView、KeyguardPasswordView和KeyguardPatternView是三种具体策略
• KeyguardBouncer是调用者，维护一个KeyguardSecurity变量，在适当时候直接调用变量方法，而不关心具体是哪种解锁方式

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三、总结

优点：

• 各算法可以自由切换
• 避免多重条件判断
• 扩展性良好

缺点：

• 策略类可能会很多，造成类膨胀
• 原算法可以私有，但现在所有策略类都对外暴露

总结：策略模式是一种行为型的设计模式，可以优雅地避免多重条件选择语句而实现多种算法的自由切换。当策略多于四个时，应当考虑采用复合模式，从而避免策略类膨胀。

用一句话表述策略模式：

生旦净末丑，上台就是唱