设计模式之策略模式-阿里云开发者社区

设计模式之策略模式

2024-01-31 41

版权

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简介： 设计模式之策略模式

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。

image.png

设计类图

image.png

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。