策略模式

现在,我们来看看用处极广的一个设计模式: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。

策略模式的精髓就在于将经常变化的一点提取出来,单独变成一类,并且各个类别可以相互替换和组合,类图关系如下:

策略模式 - 图1

结合策略模式的类图,可知:

策略模式通过context上下文类来自由的选择所要采取的方法:

  1. public class AbstractContext {
  2. AbstractStrategy strategy;
  3. //初始化时传入具体的策略对象
  4. public AbstractContext(AbstractStrategy strategy) {
  5. this.strategy = strategy;
  6. }
  7. //上下文接口,调用策略的具体方法
  8. public void ContextInterface() {
  9. strategy.ItsInterface();
  10. }
  11. }

而对应的方法都是继承与同一个抽象的策略类

  1. public abstract class AbstractStrategy {
  2. //留待子类自己实现
  3. public void ItsInterface(){
  4. }
  5. }

具体的策略类实现在子类中进行重载,如下:

  1. public class FakeStrategy extends AbstractStrategy{
  2. @Override
  3. //子类实现的具体方法
  4. public void ItsInterface() {
  5. System.out.println("I'm using this method");
  6. }
  7. }
  8. PS:其他各类方法同理

场景

策略模式所要解决的问题主要是在多种算法极其相似的情况下,让对象根据上下文(context)进行具体实现的选择。例如选择出门的方式:骑车、开车、走路等等,甚至骑车一段时间、走路一段时间、坐飞机一段时间。

我觉得《大话设计模式》举的例子十分贴切:某商场搞促销活动,有打折活动、满减活动(两个可同时进行),并且打折的力度和满减的程度可能在今后需要进行修正,那么应当如何设计整个系统呢?

解决

假设现在商场有三种结算方式:正常结算、打折结算、返利结算。根据策略模式的思想,我们可以设计一个这样的系统:

策略模式 - 图2

  1. 上下文类Context

先创建一个抽象的上下文类,获取传入的具体优惠策略,调用getPrice()来获取结果。

  1. public class CashContext {
  2. private CashAbstract CashAbstract;
  3. public CashContext(CashAbstract CashAbstract) {
  4. this.CashAbstract = CashAbstract;
  5. }
  6. public double getResult(double money) {
  7. return CashAbstract.acceptCash(money);
  8. }
  9. }
  1. 抽象策略类

抽象策略类在这里指的是所采用的收费方式:

  1. public abstract class CashAbstract {
  2. public abstract double acceptCash(double money);
  3. }
  1. 三种具体的策略子类

商场活动一共有三种:正常收费(无活动)、打折收费、返利收费,这里只给出返利收费的实现:

  1. public class CashReturn extends CashAbstract {
  2. //返利收费,初始化时必须输入返利条件以及返利金额
  3. private double moneyCondition = 0.0;
  4. private double moneyReturn = 0.0d;
  5. public CashReturn(double moneyCondition, double moneyReturn) {
  6. this.moneyCondition = moneyCondition;
  7. this.moneyReturn = moneyReturn;
  8. }
  9. @Override
  10. public double acceptCash(double money) {
  11. double result = money;
  12. if (money >= moneyCondition) {
  13. result = money - Math.floor(money / moneyCondition) * moneyReturn;
  14. }
  15. return result;
  16. }
  17. }
  1. 测试一下我们的设计的收费系统
  1. public class App {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. CashContext cashContext = null;
  4. Scanner scanner = new Scanner(System.in);
  5. System.out.print("请输入活动内容:1是正常收费,2是返利收费,3是打折活动");
  6. int in = scanner.nextInt();
  7. String type = "";
  8. switch (in) {
  9. case 1:
  10. cashContext = new CashContext(new CashNormal());
  11. type += "正常收费";
  12. break;
  13. case 2:
  14. cashContext = new CashContext(new CashReturn(300, 100));
  15. type += "满300返100";
  16. break;
  17. case 3:
  18. cashContext = new CashContext(new CashRebate(0.8));
  19. type += "打8折";
  20. break;
  21. default:
  22. System.out.println("请输入1/2/3");
  23. break;
  24. }
  25. double totalPrices = 0;
  26. System.out.print("请输入单价:");
  27. double price = scanner.nextDouble();
  28. System.out.print("请输入数量:");
  29. double num = scanner.nextDouble();
  30. totalPrices = cashContext.getPrice(price * num);
  31. System.out.println("单价:" + price + ",数量:" + num + ",类型:" + type + ",合计:" + totalPrices);
  32. scanner.close();
  33. }
  34. }

正常:

策略模式 - 图3

返利:

策略模式 - 图4

打折:

策略模式 - 图5

可见,我们设计的收费系统是没问题的。

优缺点

策略模式的优点就在于可以灵活的选择需要使用的算法,减少ifelse语句

缺点就是,如果具体的策略类较多的话,各个策略类之间不具有复用性

思考

策略模式使用了哪些设计原则?

项目地址

https://github.com/white0dew/Design-pattern/tree/master

参考链接

《大话设计模式》

《Head First 设计模式》

闲说设计模式:

https://www.cnblogs.com/adamjwh/p/11011095.html

往期文章

https://blog.csdn.net/ll15982534415/article/details/117264676