设计模式-行为型模式:策略模式

简介: 设计模式-行为型模式:策略模式

1、简介

策略模式(Strategy Pattern)是一种行为型设计模式,它定义了一系列算法,将每个算法封装起来,使它们可以相互替换,而且算法的变化不会影响到使用算法的客户端。在这种模式中,一个类的行为或其算法可以在运行时改变,根据所传递的参数来确定应该使用哪个算法。

2、组成部分

策略模式主要由三个角色组成:上下文(Context)、策略(Strategy)和具体策略(Concrete Strategy)。下面分别介绍这三个角色:

  1. 上下文(Context):上下文是一个包含某个算法的类。它将一个具体策略对象传递给客户端,并在客户端使用这个对象时,调用该对象所定义的算法。上下文还可以在运行时更改所使用的算法。
  2. 策略(Strategy):策略是一个接口或抽象类,它定义了一系列算法。在实现策略时,可以定义多个具体的策略类,每个类都实现了策略接口,且实现了自己的算法。
  3. 具体策略(Concrete Strategy):具体策略是实现策略接口的类。它实现了一个特定的算法,供上下文调用。

策略模式的工作流程如下:

  1. 客户端通过上下文对象调用某个算法。
  2. 上下文对象将请求委托给一个具体策略对象。
  3. 具体策略对象执行其算法。
  4. 客户端通过上下文对象获得算法的结果。

3、优缺点

优点:

  1. 易于扩展:策略模式使得算法可以独立地进行修改和扩展,而不会影响到其它部分的代码。新的算法可以被轻松地添加进来,而不需要对原来的代码进行修改。
  2. 更好的可读性:使用策略模式可以使得代码的逻辑更加清晰,易于理解。不同的算法可以被分解为独立的类,从而使得代码结构更加简洁。
  3. 更好的可维护性:策略模式使得代码易于维护和修改,因为算法的实现被分离出来并封装在独立的类中。这使得对算法的修改和调试变得更加容易。
  4. 更好的复用性:策略模式可以使得算法的实现可以被重复利用。不同的算法可以被应用到不同的场景中,从而提高代码的复用性。

缺点:

  1. 增加了代码的复杂性:使用策略模式会增加代码的复杂性,因为它需要定义多个独立的类来实现不同的算法。
  2. 增加了对象数量:使用策略模式会增加对象的数量,因为每个算法都需要一个独立的对象来实现。这可能会影响到代码的性能。
  3. 客户端必须了解不同的策略:使用策略模式需要客户端了解不同的策略,从而选择合适的算法。这可能会增加客户端代码的复杂性。

总的来说,策略模式可以提高代码的灵活性和可维护性,但也会增加代码的复杂性和对象数量。在使用策略模式时,需要权衡这些优缺点,选择适合自己的方案。

4、使用场景

策略模式是一种非常常见的设计模式,可以在很多场景下使用。以下是一些使用策略模式的场景:

  1. 处理不同的输入:当需要处理不同类型的输入,例如不同格式的文件,不同类型的用户输入等时,可以使用策略模式来封装不同的处理逻辑。
  2. 处理不同的输出:当需要生成不同类型的输出,例如不同格式的文件,不同类型的用户输出等时,可以使用策略模式来封装不同的输出逻辑。
  3. 处理不同的业务规则:当需要在不同的业务场景下使用不同的业务规则,例如价格计算、商品优惠等时,可以使用策略模式来封装不同的业务规则。
  4. 优化代码重构:当需要重构代码以提高可维护性和可扩展性时,可以使用策略模式来将复杂的代码拆分成独立的策略对象,从而更容易进行代码维护和扩展。
  5. 处理复杂的状态转换:当需要处理复杂的状态转换逻辑时,可以使用策略模式来封装不同的状态转换策略,从而简化代码逻辑。
  6. 处理多语言支持:当需要支持多种语言时,可以使用策略模式来封装不同的语言翻译策略,从而使得程序可以更容易地支持多种语言。

总的来说,策略模式可以用于任何需要将算法封装为独立对象的场景。它可以提高代码的灵活性和可维护性,使得程序更易于扩展和维护。

5、代码实现

下面是一个使用Java实现策略模式的示例代码,并对其进行详细说明。

示例场景:假设有一个商场,商场里有不同类型的商品,每个商品的价格计算规则都不同。需要设计一个程序来计算每个商品的价格,同时可以灵活地切换不同的计算规则。

首先,我们需要定义一个策略接口,该接口中包含一个计算价格的方法:

1. public interface PriceCalculator {
2. double calculatePrice(double price);
3. }

然后,我们定义不同的计算规则,每个规则都实现PriceCalculator接口,并实现其calculatePrice方法:

1. public class DefaultPriceCalculator implements PriceCalculator {
2. @Override
3. public double calculatePrice(double price) {
4. return price;
5.     }
6. }
1. public class DiscountPriceCalculator implements PriceCalculator {
2. private double discount;
3. 
4. public DiscountPriceCalculator(double discount) {
5. this.discount = discount;
6.     }
7. 
8. @Override
9. public double calculatePrice(double price) {
10. return price * discount;
11.     }
12. }
1. public class VipPriceCalculator implements PriceCalculator {
2. private double discount;
3. 
4. public VipPriceCalculator(double discount) {
5. this.discount = discount;
6.     }
7. 
8. @Override
9. public double calculatePrice(double price) {
10. return price * discount;
11.     }
12. }

其中,DefaultPriceCalculator是默认的计算规则,即不打折;DiscountPriceCalculator是打折的计算规则,需要传入一个折扣参数;VipPriceCalculator是VIP会员价格的计算规则,同样需要传入一个折扣参数。

最后,我们定义一个商品类,包含商品的名称和价格,以及一个计算价格的方法,该方法使用策略模式来计算商品价格:

1. public class Product {
2. private String name;
3. private double price;
4. private PriceCalculator priceCalculator;
5. 
6. public Product(String name, double price, PriceCalculator priceCalculator) {
7. this.name = name;
8. this.price = price;
9. this.priceCalculator = priceCalculator;
10.     }
11. 
12. public double calculatePrice() {
13. return priceCalculator.calculatePrice(price);
14.     }
15. 
16. // getters and setters
17. }

其中,calculatePrice方法使用PriceCalculator接口来计算商品价格,可以动态地切换不同的计算规则。

现在,我们可以使用策略模式来计算商品价格。首先,我们创建不同类型的计算规则:

1. PriceCalculator defaultCalculator = new DefaultPriceCalculator();
2. PriceCalculator discountCalculator = new DiscountPriceCalculator(0.8);
3. PriceCalculator vipCalculator = new VipPriceCalculator(0.7);

然后,我们创建商品对象,并使用不同的计算规则来计算商品价格:

1. Product p1 = new Product("apple", 10, defaultCalculator);
2. Product p2 = new Product("banana", 20, discountCalculator);
3. Product p3 = new Product("orange", 30, vipCalculator);
4. 
5. System.out.println(p1.calculatePrice()); // 10.0
6. System.out.println(p2.calculatePrice()); // 16.0
7. System.out.println(p3.calculatePrice()); // 21.0

输出结果分别为10.0、16.0和21.0,说明使用策略模式可以动态地切换不同的计算规则,实现不同的价格计算方法。


相关文章
|
5天前
|
设计模式 算法 Kotlin
Kotlin教程笔记(53) - 改良设计模式 - 策略模式
Kotlin教程笔记(53) - 改良设计模式 - 策略模式
23 2
|
26天前
|
设计模式 算法 Kotlin
Kotlin教程笔记(53) - 改良设计模式 - 策略模式
本教程详细讲解Kotlin语法,适合深入学习。快速入门可参考“简洁”系列教程。本文通过游泳运动员的案例,介绍策略模式及其在Kotlin中的改良应用,利用高阶函数简化代码结构,提高灵活性。
27 3
|
27天前
|
设计模式 算法 Kotlin
Kotlin教程笔记(53) - 改良设计模式 - 策略模式
本教程详细讲解Kotlin语法,适合深入学习。快速入门可参考“简洁”系列教程。本文介绍策略模式在Kotlin中的应用,通过游泳运动员的例子,展示如何使用接口和高阶函数实现策略模式,使代码更简洁、灵活。
27 2
|
28天前
|
设计模式 算法 Kotlin
Kotlin教程笔记(53) - 改良设计模式 - 策略模式
Kotlin教程笔记(53) - 改良设计模式 - 策略模式
59 3
|
29天前
|
设计模式 算法 Kotlin
Kotlin教程笔记(53) - 改良设计模式 - 策略模式
Kotlin教程笔记(53) - 改良设计模式 - 策略模式
27 3
|
29天前
|
设计模式 算法 PHP
PHP中的设计模式:策略模式的深入解析与实践
【10月更文挑战第9天】 策略模式是一种行为设计模式,它允许在运行时选择算法的行为。在PHP开发中,通过使用策略模式,我们可以轻松切换算法或逻辑处理方式而无需修改现有代码结构。本文将深入探讨策略模式的定义、结构以及如何在PHP中实现该模式,并通过实际案例展示其应用价值和优势。
28 1
|
29天前
|
设计模式 算法 PHP
PHP中的设计模式:策略模式的深入解析与应用
【10月更文挑战第8天】 在软件开发的浩瀚宇宙中,设计模式如同星辰指引,照亮了代码设计与架构的航道。本文旨在深入探索PHP语境下策略模式(Strategy Pattern)的精髓,不仅剖析其内核原理,还将其融入实战演练,让理论在实践中生根发芽。策略模式,作为解决“如何优雅地封装算法族”的答案,以其独特的灵活性与扩展性,赋予PHP应用以动态变换行为的能力,而无需牵动既有的类结构。
17 2
|
24天前
|
设计模式 算法 Kotlin
Kotlin - 改良设计模式 - 策略模式
Kotlin - 改良设计模式 - 策略模式
|
25天前
|
设计模式 算法 PHP
PHP中的设计模式:策略模式的深入解析与实践
【10月更文挑战第12天】 在软件开发的世界中,设计模式是解决常见问题的最佳实践。它们不是具体的代码,而是一种编码和设计经验的总结。在PHP开发中,合理运用设计模式可以极大地提高代码的可维护性、扩展性和复用性。本文将深入探讨策略模式(Strategy Pattern)的原理、实现方式及其在PHP中的应用。通过具体示例,我们将展示如何利用策略模式来解耦算法与对象,从而让代码更加灵活和易于管理。
16 0
|
28天前
|
设计模式 存储 算法
PHP中的设计模式:策略模式的深入解析与实践
【10月更文挑战第9天】 在PHP开发领域,设计模式是提升代码可维护性、扩展性和重用性的关键技术之一。本文聚焦于策略模式这一行为型设计模式,通过理论阐述与实例分析,揭示其在PHP应用程序中优化算法切换和业务逻辑解耦方面的强大效用。不同于常规摘要,本文不直接概述研究方法或结果,而是基于实际开发场景,探讨策略模式的应用价值和实现方式,旨在为PHP开发者提供一种高效应对复杂业务需求变化和技术债务累积问题的策略思维。