技术成神之路：设计模式（六）策略模式

news2024/9/23 17:19:27

1.介绍

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了一系列算法，封装每一个算法，并使它们可以相互替换。策略模式使得算法的变化独立于使用算法的客户端。

2.主要作用

策略模式的主要作用是将算法或行为的选择从使用者中分离出来，使得可以在运行时选择不同的算法或行为。这种方式使得代码更加灵活、可扩展。

3.解决的问题

策略模式的主要作用是通过定义一系列算法，使得它们可以相互替换，从而达到以下几个目的：

算法选择：需要根据不同的条件选择不同的算法时，可以使用策略模式避免复杂的条件语句。
代码复用：通过封装不同的策略，减少代码重复，提高可复用性。
算法独立：使得算法的变化独立于使用它的客户端，便于扩展和维护

4.模式原理

包含角色：

策略接口（Strategy）：定义一系列算法的接口，所有具体策略都需要实现这个接口。
具体策略（ConcreteStrategy）：实现策略接口的具体类，每个具体策略实现不同的算法。
上下文（Context）：持有一个策略的引用，提供选择和使用策略的功能，通常允许在运行时改变所用策略。

UML类图：
在这里插入图片描述
代码示例：

使用策略模式来实现不同的排序算法。

// 策略接口
interface SortStrategy {
    void sort(int[] array);
}

// 具体策略：快速排序
class QuickSort implements SortStrategy {
    public void sort(int[] array) {
        // 实现快速排序
        System.out.println("使用快速排序");
    }
}

// 具体策略：冒泡排序
class BubbleSort implements SortStrategy {
    public void sort(int[] array) {
        // 实现冒泡排序
        System.out.println("使用冒泡排序");
    }
}

// 上下文
class SortContext {
    private SortStrategy strategy;

    public void setStrategy(SortStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void sort(int[] array) {
        strategy.sort(array);
    }
}

// 使用
public class StrategyPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        SortContext context = new SortContext();
        int[] array = {5, 2, 9, 1};

        context.setStrategy(new QuickSort());
        context.sort(array); // 输出：使用快速排序

        context.setStrategy(new BubbleSort());
        context.sort(array); // 输出：使用冒泡排序
    }
}

策略模式结构不算复杂，更容易理解，在项目中使用的也比较多，再举个我在项目中遇到的真实案例吧：

当时做跑步机软件，有个需求是需要显示心率值，而心率的来源有多个，比如：心率手柄，华为运动健康，还有其他App，他们之间还有优先级，华为运动健康第一，其他App第二，心率手柄第三，当三个心率源都有心率上报时，需要根据优先级进行显示心率值，而在获取心率值的时候就只需在策略模式所说的上下文中get就行了，无需关心内部实现，至于策略动态切换，以及其他相关逻辑都包含在了上下文中。

当然，上述概念和举例只是帮助你快速理解策略模式，以及在实际项目中遇到相应需求能想到它就可以了，真实的需求实现肯定不会像示例中那么简单，记得灵活运用。

5.优缺点

优点

灵活性：允许在运行时根据需要切换算法。
可扩展性：新的算法可以很方便地加入到系统中，无需修改原有的代码。
避免条件语句：策略模式避免了复杂的条件语句，使代码更加清晰。

缺点

客户端必须了解不同的策略：客户端需要理解不同策略之间的差异，选择合适的策略。

6.应用场景

多种算法选择：当需要根据不同条件选择不同算法时，如排序、支付方式等。
需要封装一系列的算法：例如图形绘制中，可以根据不同的图形类型选择不同的绘制策略。
需要使用不同策略的对象：例如，系统中有多个对象需要使用不同的策略，但又希望统一管理。

这时候你是不是突然想拿自己项目中的某些功能练手了😎，各位不要随便为了设计而修改现有完善模块代码哈，能跑就行 🤪，开个玩笑，设计模式就是为了方便我们写出更容易维护，更适合自己的代码的，而不是为了设计而设计的。

还有还有说到这了再提一嘴😁

硬编码和条件判断（if…else 或 switch）

大家在项目中写没写过通过 if...else 或 switch 来选择不同的执行路径，使用哪种算法，哪种解析方式，哪种网络请求… 这中if...else 或 switch选择方式我们叫做硬编码，当条件足够多的时候，看着很不美观，维护难度也大，恰恰这种类型的代码，可以使用策略模式代替哦！