策略模式(Strategy)

一、模式动机

完成一项任务，往往可以有多种不同的方式，每一种方式称为一个策略，我们可以根据环境或者条件的不同选择不同的策略来完成该项任务。

在软件开发中也常常遇到类似的情况，实现某一个功能有多个途径，此时可以使用一种设计模式来使得系统可以灵活地选择解决途径，也能够方便地增加新的解决途径。

二、模式定义

策略模式(Strategy Pattern)：定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化。策略模式是一种对象行为型模式。

三、模式结构

四、参与者

Context: 环境类

Strategy: 抽象策略类

ConcreteStrategy: 具体策略类

五、示例代码

周郎妙计安天下，赔了夫人又折兵

《三国演义》中，周瑜与孙权定下计谋，以孙权之妹为诱饵，骗刘备过江到东吴招亲，想趁机杀害刘备，索回荆州。诸葛亮早识破了诡计，对刘备说：“你只管去，我略用些计谋，会让周瑜一筹莫展。孙权之妹嫁给了你，荆州还会万无一失。”接着，诸葛亮令武将赵云随同并护卫刘备前往，给了赵云三个锦囊，内有三条妙计，嘱咐他依次执行即可。结果，赵云按照诸葛亮的锦囊妙计行事，不仅帮助刘备将孙权之妹孙尚香夫人迎娶回来，还得到孙权之母吴国太的欢心，陪同刘备夫妇回了荆州。周喻又气又怒，带兵追赶刘备时更遇上诸葛亮的埋伏……此即“周郎妙计安天下，赔了夫人又折兵”的有趣故事。

第一个锦囊

找乔国老帮忙，让吴国太给孙权施加压力

第二个锦囊

刘备乐不思蜀，谎报曹操要报赤壁大败之仇

第三个锦囊

追兵来了，孙尚香断后

package design.pattern;

public interface Strategy {
void operate();
}

class OpenBackDoor implements Strategy {
public void operate() {
System.out.println("找乔国老帮忙，让吴国太给孙权施加压力");
}
}

class HappyForgetShu implements Strategy {
public void operate() {
System.out.println("刘备乐不思蜀，谎报曹操要报赤壁大败之仇");
}
}

class BlockEnemy implements Strategy {
public void operate() {
System.out.println("追兵来了，孙夫人断后");
}
}

class StrategyContext {
private Strategy strategy;

public StrategyContext(Strategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}

public void operation() {
strategy.operate();
}

public static void main(String[] args) {
StrategyContext context;
context = new StrategyContext(new OpenBackDoor());
context.operation();

context = new StrategyContext(new HappyForgetShu());
context.operation();

context = new StrategyContext(new BlockEnemy());
context.operation();
}
}

模式结构



优缺点

策略模式提供了对“开闭原则”的完美支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为，也可以灵活地增加新的算法或行为。

策略模式提供了管理相关的算法族的办法。

策略模式提供了可以替换继承关系的办法。

使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。

客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类。

策略模式将造成产生很多策略类，可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。

模式使用

如果在一个系统里面有许多类，它们之间的区别仅在于它们的行为，那么使用策略模式可以动态地让一个对象在许多行为中选择一种行为。

如果一个对象有很多的行为，如果不用恰当的模式，这些行为就只好使用多重的条件选择语句来实现。

一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。

不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，在具体策略类中封装算法和相关的数据结构，提高算法的保密性与安全性。

模式比较

可以通过环境类状态的个数来决定是使用策略模式还是状态模式。

策略模式的环境类自己选择一个具体策略类，具体策略类无须关心环境类；而状态模式的环境类由于外在因素需要放进一个具体状态中，以便通过其方法实现状态的切换，因此环境类和状态类之间存在一种双向的关联关系。

使用策略模式时，客户端需要知道所选的具体策略是哪一个，而使用状态模式时，客户端无须关心具体状态，环境类的状态会根据用户的操作自动转换。

如果系统中某个类的对象存在多种状态，不同状态下行为有差异，而且这些状态之间可以发生转换时使用状态模式；如果系统中某个类的某一行为存在多种实现方式，而且这些实现方式可以互换时使用策略模式。