策略模式（Strategy Pattern）

一、模式动机

策略模式（Strategy Pattern）用于算法的自由切换和扩展，是一种使用较为广泛的行为型模式。策略模式对应于解决某一问题的一个算法族，允许用户从该算法族中任选一个算法解决某一问题，同时可以方便地更换算法或者增加新的算法。它将每一个算法封装在一个称为具体策略的类中，同时为其提供统一的抽象策略类，而使用这些算法完成某一业务功能的类称为环境类。
策略模式实现了算法定义和算法使用的分离，它通过继承和多态的机制实现对算法族的使用和管理，是一种简单易用的对象行为型模式。

• 实现某个目标的途径不止一条，可根据实际情况选择一条合适的途径
• 软件开发：
  • 多种算法，例如排序、查找、打折等
  • 使用硬编码(Hard Coding)实现将导致系统违背开闭原则，扩展性差，且维护困难
• 可以定义一些独立的类来封装不同的算法，每一个类封装一种具体的算法 ——> 策略类 ——> 策略模式

二、模式定义

• 策略模式(Strategy Pattern)：定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换。
• 策略模式让算法独立于使用它的客户而变化
• 又称为政策(Policy)模式
• 每一个封装算法的类称之为策略(Strategy)类
• 策略模式提供了一种可插入式(Pluggable)算法的实现方案
• 策略模式是一种对象行为型模式

三、模式结构

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抽象策略类

public abstract class Strategy {
    public abstract void algorithm( );  //声明抽象算法
}

具体策略类

public class ConcreteStrategyA extends Strategy {
    //算法的具体实现
    public void algorithm( ) {
        //算法A
    }
}

环境类

public class Context {
    private Strategy strategy; //维持一个对抽象策略类的引用
    //注入策略对象
    public void setStrategy(Strategy strategy) {
        this.strategy= strategy;
    }
    //调用策略类中的算法
    public void algorithm( ) {
        strategy.algorithm( );
    }
}

客户类

……
Context context = new Context( );
Strategy strategy;
strategy = new ConcreteStrategyA( );
             //可在运行时指定类型，通过配置文件和反射机制实现
context.setStrategy(strategy);
context.algorithm( );
……

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四、案例实现

案例背景

旅游选择不同的出行方式

案例结构

代码实现

环境类：Persion

public class Person {

    private TravelStrategy strategy;

    public void setStrategy(TravelStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void travel(){
        strategy.travel();
    }
}

抽象策略类

public interface TravelStrategy {

    void travel();

}

具体策略类

public class BicycleStrategy implements TravelStrategy{
    @Override
    public void travel() {
        System.out.println("自行车游！");
    }
}

具体策略类

public class WorkStrategy implements TravelStrategy{
    @Override
    public void travel() {
        System.out.println("徒步旅行！");
    }
}

具体策略类

public class TrainStrategy implements TravelStrategy{
    @Override
    public void travel() {
        System.out.println("乘火车旅行！");
    }
}

具体策略类

public class AirplaneStategy implements TravelStrategy{
    @Override
    public void travel() {
        System.out.println("飞机旅行！");
    }
}

客户类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        Person person = new Person();
        TravelStrategy strategy = (TravelStrategy) XMLUtil.getBean();
        person.setStrategy(strategy);
        person.travel();
    }

}

五、总结

模式优点

• 提供了对开闭原则的完美支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为，也可以灵活地增加新的算法或行为
• 提供了管理相关的算法族的办法
• 提供了一种可以替换继承关系的办法
• 可以避免多重条件选择语句
• 提供了一种算法的复用机制，不同的环境类可以方便地复用策略类

模式缺点

• 客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类
• 将造成系统产生很多具体策略类
• 无法同时在客户端使用多个策略类

使用情形

• 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种
• 避免使用难以维护的多重条件选择语句
• 不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，提高算法的保密性与安全性