一、前言
笔者在看JDK源码的同时也穿插着看设计模式，之前有涉猎设计模式，但是没有进行总结和提炼，现在再读一遍设计模式，感觉受益匪浅，也特此进行记录。下面设计模式系列是以《Head First 设计模式》书为参考。有兴趣的读者可以购买，讲解得浅显易懂。
二、策略模式
定义：策略模式定义了算法族，分别封装起来，让它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。
乍一看，概念比较难懂和生涩，可以用另外一种方式说明，对于不同的策略，对象会有不同的行为，这些策略是独立的，并且可以替换彼此，下面通过实际的示例来帮助理解这一模式。
三、示例说明
设计一个鸭子游戏，游戏中有各种鸭子，鸭子有各种行为，如呱呱叫、游泳等，同时不同的鸭子的外观不相同，这时候，很容易设计如下的类图。
说明：Duck为抽象类，表示鸭子类，所有的鸭子都有呱呱叫和游泳的行为，所以在Duck抽象类中实现，而display则是抽象的，因为不同的鸭子有不同的外观，具体子类给出实现。MallardDuck、RedheadDuck是呱呱叫（与Duck实现的相同），两者的外观不相同。RubberDuck是吱吱叫（需要重写Duck的quack方法），外观也不相同。
3.1 v1.0
根据类图，代码如下
Duck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public abstract class Duck { public void quack() { System.out.println("quack..."); } public void swim() { System.out.println("swim..."); } public abstract void display(); }
MallardDuck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class MallardDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("I am a MallardDuck"); } }
RedheadDuck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class RedheadDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("I am a RedheadDuck"); } }
RubberDuck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class RubberDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("I am a RubberDuck"); } @Override public void quack() { System.out.println("squeak..."); } @Override public void fly() { } }
Main类（用作测试）
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class Main { public static void main(String[] args) { Duck duck = new MallardDuck(); duck.quack(); duck.swim(); duck.display(); System.out.println("------------------"); duck = new RedheadDuck(); duck.quack(); duck.swim(); duck.display(); System.out.println("------------------"); duck = new RubberDuck(); duck.quack(); duck.swim(); duck.display(); } }
运行结果：
quack... swim... I am a MallardDuck ------------------ quack... swim... I am a RedheadDuck ------------------ squeak... swim... I am a RubberDuck
可以看到，上面的编写的代码可以运行良好，Rubber类重写了quack，为吱吱叫，但是，若此时提出一个新的需求，给某些鸭子添加飞的行为，因为有些可以飞（会飞的行为），一种不太好的解决办法是在Duck超类中添加fly方法，这样，每个子类都将会有fly方法，达到了代码复用的目的，但是，对与RubberDuck而言，它不会飞。则可以将RubberDuck类的fly覆盖，什么都不做。
3.2 v2.0
v2.0，有些鸭子会飞（有飞的行为），修改代码如下
Duck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public abstract class Duck { public void quack() { System.out.println("quack..."); } public void swim() { System.out.println("swim..."); } public abstract void display(); public void fly() { System.out.println("fly..."); } }
RubberDuck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class RubberDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("I am a RubberDuck"); } @Override public void quack() { System.out.println("squack..."); } @Override public void fly() { } }
Main类（用于测试）
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class Main { public static void main(String[] args) { Duck duck = new MallardDuck(); duck.quack(); duck.swim(); duck.display(); duck.fly(); System.out.println("------------------"); duck = new RedheadDuck(); duck.quack(); duck.swim(); duck.display(); duck.fly(); System.out.println("------------------"); duck = new RubberDuck(); duck.quack(); duck.swim(); duck.display(); duck.fly(); } }
运行结果：
quack... swim... I am a MallardDuck fly... ------------------ quack... swim... I am a RedheadDuck fly... ------------------ squack... swim... I am a RubberDuck
RubberDuck重写了Duck类fly方法，使其什么都不做，这样可以认为RubberDuck不具有飞的行为。
不足：当新增子类时，若子类也不具有飞的行为，则又要像RubberDuck一样进行处理，即每当新增子类时，都需要检查是否需要覆盖quack方法和fly方法，这显然是很麻烦的。有没有一种更好的办法，可以很好的解决这个问题呢？
3.3 v3.0
分离鸭子行为中变化的与不变化的部分（设计原则：找出应用中可能需要变化之处，把他们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起），这样，每次有新的需求时，都会使某方面的代码发生变化，可以把这部分的代码抽离出来，和其他的稳定代码有所区别。方便进行改动或者扩充，而不影响不需要变化的部分。变化的部分包括飞行行为和呱呱叫行为。
1. 抽出鸭子飞行行为
2. 抽出鸭子呱呱叫行为
设计的类图如下图所示
说明：对于飞行行为和呱呱叫行为都已经从鸭子对象本身独立出来了。这样，可以很轻易让鸭子对象有其他的行为。Duck对象中有FlyBehavior和QuackBehavior两个实例变量。
再次修改后的代码如下
Duck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public abstract class Duck { private FlyBehavior flyBehavior; private QuackBehavior quackBehavior; public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) { this.flyBehavior = flyBehavior; } public void setQuackBehavior(QuackBehavior quackBehavior) { this.quackBehavior = quackBehavior; } public void performQuack() { quackBehavior.quack(); } public void performFly() { flyBehavior.fly(); } public void swim() { System.out.println("swim..."); } public abstract void display(); }
MallardDuck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class MallardDuck extends Duck { public void display() { System.out.println("I am a MallardDuck"); } }
RedheadDuck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class RedheadDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("I am a RedheadDuck"); } }
RubberDuck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class RubberDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("I am a RubberDuck"); } }
FlyBehavior类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public interface FlyBehavior { void fly(); }
FlyWithWings类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class FlyWithWings implements FlyBehavior { @Override public void fly() { System.out.println("fly with wings"); } }
FlyNoWay类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class FlyNoWay implements FlyBehavior { @Override public void fly() { } }
QuackBehavior类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public interface QuackBehavior { void quack(); }
Quack类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class Quack implements QuackBehavior { @Override public void quack() { System.out.println("quack..."); } }
Squeak类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class Squeak implements QuackBehavior { @Override public void quack() { System.out.println("squeak..."); }
MuteQuack类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class MuteQuack implements QuackBehavior { @Override public void quack() { } }
Main类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class Main { public static void main(String[] args) { Duck duck = new MallardDuck(); FlyBehavior flyBehavior = new FlyWithWings(); duck.setFlyBehavior(flyBehavior); QuackBehavior quackBehavior = new Quack(); duck.setQuackBehavior(quackBehavior); duck.performQuack(); duck.performFly(); duck.swim(); duck.display(); System.out.println("------------------"); } }
运行结果：
quack... fly with wings swim... I am a MallardDuck ------------------
可以看到，这个版本的鸭子游戏已经比较理想，此时，可以很容易的添加子类，并且不用改变之前稳定的代码，在运行过程中可以动态改变对象的行为（通过setFlyBehavior和setQuackBehavior实现）。如添加一个ModelDuck类，继承自Duck类，FlyRocketPower，实现FlyBehavior接口，代码如下
ModelDuck类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class ModelDuck extends Duck { @Override public void display() { System.out.println("I am a ModelDuck"); } }
FlyRocketPower类
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class FlyRocketPower implements FlyBehavior { @Override public void fly() { System.out.println("fly with a rocket"); } }
Main类（用作测试）
package com.hust.grid.leesf.strategy; public class Main { public static void main(String[] args) { Duck duck = new MallardDuck(); FlyBehavior flyBehavior = new FlyWithWings(); duck.setFlyBehavior(flyBehavior); QuackBehavior quackBehavior = new Quack(); duck.setQuackBehavior(quackBehavior); duck.performQuack(); duck.performFly(); duck.swim(); duck.display(); System.out.println("------------------"); duck = new ModelDuck(); flyBehavior = new FlyRocketPower(); quackBehavior = new MuteQuack(); duck.setFlyBehavior(flyBehavior); duck.setQuackBehavior(quackBehavior); duck.performQuack(); duck.performFly(); duck.swim(); duck.display(); System.out.println("------------------"); } }
运行结果
quack... fly with wings swim... I am a MallardDuck ------------------ fly with a rocket swim... I am a ModelDuck ------------------
四、总结
策略模式的应用很广泛，在游戏中有应用，如角色可以更换不同的武器，不同的武器有不同的效果，就可以使用策略模式来完成。所有源代码已经上传至github，欢迎fork，谢谢各位园友的观看~
