设计模式-策略(Strategy)模式

news2024/11/17 21:47:38

又被称为政策（方针）模式
策略模式(Strategy Design Pattern)：封装可以互换的行为，并使用委托来决定要使用哪一个
策略模式是一种行为设计模式，它能让你定义一系列算法，并将每种算法分别放入独立的类中，以使算法的对象能够相互替换
用人话翻译后就是：运行时我给你这个类的方法传不同的 “key”，你这个方法就去执行不同的业务逻辑
解释：
- 现实世界例子：屠龙是一项危险的职业；有经验将会使它变得简单；经验丰富的屠龙者对不同类型的龙有不同的战斗策略
- 直白点说，策略模式允许在运行时选择最匹配的算法
- 在程序编程领域，策略模式（又叫政策模式）是一种启用在运行时选择算法的行为型软件设计模式
仔细一想，这不就是 if else 干的事吗
先直观的看下传统的多重 if else 代码：
再来看策略模式类图：
策略模式涉及到三个角色：
- Strategy：策略接口或者策略抽象类，用来约束一系列的策略算法(Context 使用这个接口来调用具体的策略实现算法)
- ConcreateStrategy：具体的策略类(实现策略接口或继承抽象策略类)
- Context：上下文类，持有具体策略类的实例，并负责调用相关的算法
先来看看最简单的策略模式 demo：
1-策略接口(定义策略)
2-具体的算法实现
3-上下文的实现
4-客户端使用(策略的使用)
这种策略的使用方式其实很死板，真正使用的时候如果还这么写，和写一大推 if-else 没什么区别，所以我们一般会结合工厂类，在运行时动态确定使用哪种策略
策略模式侧重如何选择策略、工厂模式侧重如何创建策略
策略模式的功能就是把具体的算法实现从具体的业务处理中独立出来，把它们实现成单独的算法类，从而形成一系列算法，并让这些算法可以互相替换
策略模式的重心不是如何来实现算法，而是如何组织、调用这些算法，从而让程序结构更灵活，具有更好的维护性和扩展性
实际上，每个策略算法具体实现的功能，就是原来在 if-else 结构中的具体实现，每个 if-else 语句都是一个平等的功能结构，可以说是兄弟关系
策略模式呢，就是把各个平等的具体实现封装到单独的策略实现类了，然后通过上下文与具体的策略类进行交互
策略模式 = 实现策略接口(或抽象类)的每个策略类 + 上下文的逻辑分派
策略模式的本质：分离算法，选择实现
所以说，策略模式只是在代码结构上的一个调整，即使用了策略模式，该写的逻辑一个也少不了，到逻辑分派的时候，只是变相的 if-else
而它的优化点是抽象了出了接口，将业务逻辑封装成一个一个的实现类，任意地替换
在复杂场景(业务逻辑较多)时比直接 if-else 更好维护和扩展些
在策略模式中，我们可以自己定义谁来选择具体的策略算法，有两种：
- 客户端：当使用上下文时，由客户端选择，像我们上边的 demo
- 上下文：客户端不用选，由上下文来选具体的策略算法，可以在构造器中指定
避免冗长的if/else：
- 比如在出门旅游时：路线、交通工具的类型、天数、舱位等级、餐饮、住宿等等
- 每个节点在执行时，都需要根据预算进行不同的操作，从而引起大量的判断
- 增加一个策略，修改一个策略，都有可能牵一发而动全身
- 需要对所有状态进行回测
- 整个业务如图所示，所有的判断都耦合在业务流程内部，牵一发而动全身
- 使用策略模式
- 我们可以将某一条件（Type）下的逻辑，聚合封装到具体的策略类中
- 使用策略类后如图所示，每个的情况被封装聚合到单个策略类中，相互隔离
- 所以策略模式的作用主要体现在：
  - 1-解耦策略的定义、创建和使用
  - 控制代码的复杂度，让每个部分都不至于过于复杂、代码量过多
  - 2-让复杂框架满足开闭原则
  - 添加或者修改新策略的时候，最小化、集中化代码改动，减少引入 bug 的风险
- 策略的创建
- 通常会通过类型（type）来判断创建哪个策略来使用
- 这里，有两种创建方式
  - if-else创建
  - 适用于有状态的策略类，每次创建一个新的策略类给业务方使用
  - 通过工厂模式里的Map进行创建
  - 适用于无状态的策略类创建，大家共用一个策略类即可
  - 本质上讲，是借助“查表法”，根据 type 查表替代根据 type 分支判断
Java中的例子：
- 采用 Comparator 参数的 Collections.sort() 方法；根据 Comparator 接口的不同实现，对象会以不同的方式进行排序
使用策略模式应当：
- 许多相关的类只是行为不同；策略模式提供了一种为一种类配置多种行为的能力
- 你需要一种算法的不同变体；比如，你可能定义反应不用时间空间权衡的算法；当这些算法的变体使用类的层次结构来实现时就可以使用策略模式
- 一个算法使用的数据客户不应该对其知晓；使用策略模式来避免暴露复杂的，特定于算法的数据结构
- 一个类定义了许多行为，这些行为在其操作中展现为多个条件语句；移动相关的条件分支到它们分别的策略类中来代替这些条件语句