【1】策略模式定义
策略模式定义和封装了一系列的算法,它们是可以相互替换的,也就是说它们具有共性,而它们的共性就体现在策略接口的行为上。另外为了达到最后一句话的目的,也就是说让算法独立于使用它的客户而独立变化,我们需要让客户端依赖于策略接口来实现。
策略模式(Strategy Pattern)中,定义算法族(策略组),分别封装起来,让他们之间可以互相替换,此模式
让算法的变化独立于使用算法的客户
策略模式特点:
- 是一种行为型模式,对算法封装,使得客户端独立于各个策略
- 扩展性强,添加策略无非就是添加一个具体的实现类而已,代价非常低
- 使用对象组合,弹性很强
这算法体现了几个设计原则:
- 把变化的代码从不变的代码中分离出来也就是封装变化
- 针对接口编程而不是具体类(定义了策略接口);
- 多用组合/聚合,少用继承(客户通过组合方式使用策略)。
从上图可以看到,客户context 有成员变量strategy 或者其他的策略接。至于需要使用到哪个策略,我们可以在构造器中指定。
主要解决:
- 针对同一类型问题的多种处理方式,仅仅是具体行为有差别时;
- 需要安全地封装多种同一类型的操作时;
- 出现同一抽象类有多个子类,而又需要使用 if-else 或者 switch-case 来选择具体子类时。
【2】应用案例
编写鸭子项目,具体要求如下:
- 有各种鸭子(比如野鸭、北京鸭、水鸭等, 鸭子有各种行为,比如叫、飞行等)
- 显示鸭子的信息
① 抽象类Duck
public abstract class Duck { //属性, 策略接口 FlyBehavior flyBehavior; //其它属性<->策略接口 QuackBehavior quackBehavior; public Duck() { } public abstract void display();//显示鸭子信息 public void quack() { System.out.println("鸭子嘎嘎叫~~"); } public void swim() { System.out.println("鸭子会游泳~~"); } public void fly() { //改进 if(flyBehavior != null) { flyBehavior.fly(); } } public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) { this.flyBehavior = flyBehavior; } public void setQuackBehavior(QuackBehavior quackBehavior) { this.quackBehavior = quackBehavior; } }
② 两个策略接口
public interface QuackBehavior { // 嘎嘎 void quack();//子类实现 } public interface FlyBehavior { void fly(); // 子类具体实现 }
③ 具体策略实现
FlyBehavior 的具体实现
public class BadFlyBehavior implements FlyBehavior { @Override public void fly() { System.out.println(" 飞翔技术一般 "); } } public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior { @Override public void fly() { System.out.println(" 飞翔技术高超 ~~~"); } } public class NoFlyBehavior implements FlyBehavior{ @Override public void fly() { System.out.println(" 不会飞翔 "); } }
QuackBehavior的具体实现
public class BadQuackBehavior implements QuackBehavior { @Override public void quack() { System.out.println("鸣叫声一般~~"); } } public class GoodQuackBehavior implements QuackBehavior { @Override public void quack() { System.out.println("鸣叫声洪亮~~"); } } public class NoQuackBehavior implements QuackBehavior { @Override public void quack() { System.out.println("不会鸣叫~~"); } }
④ 具体Duck实现
public class PekingDuck extends Duck { //假如北京鸭可以飞翔,但是飞翔技术一般 public PekingDuck() { flyBehavior = new BadFlyBehavior(); quackBehavior = new BadQuackBehavior(); } @Override public void display() { System.out.println("~~北京鸭~~~"); } } public class ToyDuck extends Duck{ public ToyDuck() { flyBehavior = new NoFlyBehavior(); quackBehavior = new NoQuackBehavior(); } @Override public void display() { System.out.println("玩具鸭"); } //需要重写父类的所有方法 public void swim() { System.out.println("玩具鸭不会游泳~~"); } } public class WildDuck extends Duck { //构造器,传入FlyBehavor 的对象 public WildDuck() { flyBehavior = new GoodFlyBehavior(); quackBehavior = new GoodQuackBehavior(); } @Override public void display() { System.out.println(" 这是野鸭 "); } }
可以看到,具体Duck类中的构造函数传入了策略接口的实现类。这样将行为给独立出来,并且可以根据策略动态改变。
测试方法如下:
public static void main(String[] args) { WildDuck wildDuck = new WildDuck(); wildDuck.fly(); ToyDuck toyDuck = new ToyDuck(); toyDuck.fly(); PekingDuck pekingDuck = new PekingDuck(); pekingDuck.fly(); //动态改变某个对象的行为, 北京鸭 不能飞 pekingDuck.setFlyBehavior(new NoFlyBehavior()); System.out.println("北京鸭的实际飞翔能力"); pekingDuck.fly(); }
⑤ UML类图
⑥ 策略模式的注意事项和细节
策略模式的关键是:分析项目中变化部分与不变部分。
策略模式的核心思想是:多用组合/聚合少用继承;用行为类组合,而不是行为的继承,更有弹性。其体现了“对修改关闭,对扩展开放”原则,客户端增加行为不用修改原有代码,只要添加一种策略(或者行为)即可,避免了使用多重转移语句(if…else if…else)。
提供了可以替换继承关系的办法: 策略模式将算法封装在独立的Strategy 类中使得你可以独立于其Context 改变它,使它易于切换、易于理解、易于扩展。
需要注意的是:每添加一个策略就要增加一个类,当策略过多是会导致类数目庞
Spring中的策略模式
Spring中策略模式使用有多个地方,如Bean定义对象的创建以及代理对象的创建等。这里主要看一下代理对象创建的策略模式的实现。
前面已经了解Spring的代理方式有两个Jdk动态代理和CGLIB代理。这两个代理方式的使用正是使用了策略模式。它的结构图如下所示:
在上面结构图中与标准的策略模式结构稍微有点不同,这里抽象策略是AopProxy接口,Cglib2AopProxy和JdkDynamicAopProxy分别代表两种策略的实现方式,ProxyFactoryBean就是代表Context角色 ,它根据条件选择使用Jdk代理方式还是CGLIB方式,而另外三个类主要是来负责创建具体策略对象,ProxyFactoryBean是通过依赖的方法来关联具体策略对象的,它是通过调用策略对象的getProxy (ClassLoaderclassLoader)方法来完成操作。