定义一组算法,将每个算法都封装起来,并且使它们之间可以互换。策略模式使这些算法在客户端调用它们的时候能够互不影响地变化。(Java的TreeSet集合中,构造方法可传入具体的比较器对象以实现不同的排序算法。就是利用的策略模式)策略模式的用意是针对一组算法,将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中, 从而使得它们可以相互替换,使用策略模式可以把行为和环境分割开来。
角色
- 抽象策略角色:策略类,通常由一个接口或者抽象类实现。
- 具体策略角色:包装了相关的算法和行为。
- 环境角色:持有一个策略类的引用,最终给客户端调用的。通过环境角色指定策略。
场景假设
模 拟 鸭 子 游 戏 :SimUDuck。游戏中会出现各种鸭子,一边游泳戏水,一边呱
呱叫。不同的鸭子有不同的行为,所以我们可以把鸭子会不会飞,怎么飞的行为定义为抽象策略角色,鸭子叫行为也定义成一种策略,因为叫法不同。
分开变与不变
把会变化的部分取出并封装起来,以便以后可以轻易地改动或扩充此部分,而不影响不需要变化的其他部分。
我们先抽象一个Duck类,鸭子有 fly() 和 quack() ,但是会随着鸭子的不同而改变,所以我们要抽出来,将他们定义为变的部分涉及成策略,Duck 类持有对应策略的引用,通过组合的方式实现。
设计类图
最后我们整合鸭子的行为,分别将鸭子的飞行与嘎嘎叫的动作 “委托”(delagate)别人处理,而不是定义在Duck类中。
我们用两个相似的方法performFly()和performQuack()取代鸭子类中的fly()与quack()。
代码实现
定义 Duck 抽象类,所有的鸭子都继承。通过组合代理的模式实现飞行与嘎嘎叫的功能,持有策略类(飞行,呱呱叫)的引用。
提供set方法指定不同的策略,然后通过 performFly 与 performQuack 委托对应的策略实现。
环境角色
public abstract class Duck { FlyBehavior flyBehavior; QuackBehavior quackBehavior; public void performFly() { flyBehavior.fly(); } public void performQuack() { quackBehavior.quack(); } /** * 展示鸭子 */ public abstract void display(); public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) { this.flyBehavior = flyBehavior; } public void setQuackBehavior(QuackBehavior quackBehavior) { this.quackBehavior = quackBehavior; } }
定义野鸭子:会飞,呱呱叫。
public class MallardDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("我是一只野鸭子"); } }
定义模型鸭子:不会飞也不会叫。
public class ModelDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("我是一只模型鸭子"); } }
策略抽象角色 FlyBehavior 、QuackBehavior
叫声抽象策略
public interface QuackBehavior { void quack(); }
飞行抽象策略
public interface FlyBehavior { void fly(); }
策略具体角色
实现抽象策略,规定算法逻辑。
- 不会飞的策略
public class FlyNoWay implements FlyBehavior { @Override public void fly() { System.out.println("老司机带带我,我不会飞"); } }
- 会飞的策略
public class FlyWithWings implements FlyBehavior { @Override public void fly() { System.out.println("我会飞行,一冲云霄"); } }
- 叫声策略呱呱叫实现
public class Quack implements QuackBehavior { @Override public void quack() { System.out.println("呱呱叫"); } }
- 叫声策略: 不会叫策略
public class MuteQuack implements QuackBehavior { @Override public void quack() { System.out.println("我不会叫"); } }
生成不同的鸭子
- 会叫的野鸭子
public class MallardDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("我是一只野鸭子"); } }
- 不会叫的模型鸭子
public class ModelDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("我是一只模型鸭子"); } }
定义显示屏展示鸭子
public class MiniDuckSimulator { public static void main(String[] args) { //定义不会叫不会飞的鸭子 FlyBehavior flyBehavior = new FlyNoWay(); QuackBehavior quackBehavior = new MuteQuack(); Duck modelDuck = new ModelDuck(); //这里我们可以设置不同的行为实现类就会执行不同的策略 modelDuck.setFlyBehavior(flyBehavior); modelDuck.setQuackBehavior(quackBehavior); modelDuck.display(); modelDuck.performFly(); modelDuck.performQuack(); System.out.println("-------------------"); // 定义会叫会飞的鸭子 FlyBehavior flyWithWings = new FlyWithWings(); QuackBehavior quack = new Quack(); Duck mallardDuck = new MallardDuck(); mallardDuck.setFlyBehavior(flyWithWings); mallardDuck.setQuackBehavior(quack); mallardDuck.display(); mallardDuck.performFly(); mallardDuck.performQuack(); } }
其实就是将将不同的算法抽象,通过上下文切换策略实现不同行为。我们是不是还可以使用策略模式代替很多的if else 判断执行不同的算逻辑?这里留给读者去发现使用场景。