设计模式之策略模式
今天介绍下策略模式，直接先上UML图
策略模式的概念
The Strategy Pattern defines a family of algorithms,encapsulates each one,and makes them interchangeable. Strategy lets the algorithm vary independently from clients that use it.
–（翻译）– 定义一系列的算法,把它们一个个封装起来, 并且使它们可相互替换。策略模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。1、需要使用ConcreteStrategy提供的算法。
2、 内部维护一个Strategy的实例。
3、 负责动态设置运行时Strategy具体的实现算法。
4、负责跟Strategy之间的交互和数据传递。
策略模式的组成
— Strategy（抽象策略类）： 通常由一个接口或者抽象类实现。
— ConcreteStrategy（具体策略角色）：包装了相关的算法和行为。一般有多个
— Context（环境角色）：持有一个策略类的引用，最终给客户端调用。
策略模式的应用场景
定义一系列的算法,把它们一个个封装起来, 并且使它们可相互替换。策略模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。实际开发中用途，比如google开源的android网络框架volley，volley的超时重发重发机制就使用到了典型策略模式，看源码
RetryPolicy.java 请求重试策略类，定义了三个接口
package com.android.volley;
/**
* 请求重试策略类
* 此类属于抽象策略类对应Strategy
*/
public interface RetryPolicy {
/**
* 超时时间
*/
public int getCurrentTimeout();
/**
* 重试次数
*/
public int getCurrentRetryCount();
/**
* 针对错误异常的处理
*/
public void retry(VolleyError error) throws VolleyError;
}DefaultRetryPolicy.java 默认重试策略，继承了RetryPolicy ，具体实现了接口,我截取了部分代码
public class DefaultRetryPolicy implements RetryPolicy {
...
public static final int DEFAULT_TIMEOUT_MS = 2500;
private int mCurrentTimeoutMs;
/** The default number of retries */
public static final int DEFAULT_MAX_RETRIES = 0;
/** The default backoff multiplier */
public static final float DEFAULT_BACKOFF_MULT = 1f;
...//代表省略掉的代码
@Override
public int getCurrentTimeout() {
return mCurrentTimeoutMs;
}
@Override
public int getCurrentRetryCount() {
return mCurrentRetryCount;
}
@Override
public void retry(VolleyError error) throws VolleyError {
mCurrentRetryCount++;
mCurrentTimeoutMs += (mCurrentTimeoutMs * mBackoffMultiplier);
if (!hasAttemptRemaining()) {
throw error;
}
}
}Request.java 请求类，持有一个抽象策略类RetryPolicy 的引用，最终给客户端调用。截取部分代码
public abstract class Request<T> implements Comparable<Request<T>> {
private RetryPolicy mRetryPolicy; //持有策略类的引用
...
public Request(int method, String url, Response.ErrorListener listener) {
mMethod = method;
mUrl = url;
mIdentifier = createIdentifier(method, url);
mErrorListener = listener;
setRetryPolicy(new DefaultRetryPolicy()); //设置策略类
mDefaultTrafficStatsTag = findDefaultTrafficStatsTag(url);
}
...
public Request<?> setRetryPolicy(RetryPolicy retryPolicy) {
mRetryPolicy = retryPolicy;
return this;
}
...
public final int getTimeoutMs() {
return mRetryPolicy.getCurrentTimeout();
}
}BasicNetwork.java 网络处理类，处理Request，使用到了对应的重试策略，截取部分代码
/**
*遇到异常请求使用到了策略类的getTimeoutMs()方法
*/
private static void attemptRetryOnException(String logPrefix, Request<?> request,
VolleyError exception) throws VolleyError {
RetryPolicy retryPolicy = request.getRetryPolicy();
int oldTimeout = request.getTimeoutMs();
try {
retryPolicy.retry(exception);
} catch (VolleyError e) {
request.addMarker(
String.format("%s-timeout-giveup [timeout=%s]", logPrefix, oldTimeout));
throw e;
}
request.addMarker(String.format("%s-retry [timeout=%s]", logPrefix, oldTimeout));
}
...
/**
* 网速慢，获取重试策略的重试次数getCurrentRetryCount
*/
private void logSlowRequests(long requestLifetime, Request<?> request,
byte[] responseContents, StatusLine statusLine) {
if (DEBUG || requestLifetime > SLOW_REQUEST_THRESHOLD_MS) {
VolleyLog.d("HTTP response for request=<%s> [lifetime=%d], [size=%s], " +
"[rc=%d], [retryCount=%s]", request, requestLifetime,
responseContents != null ? responseContents.length : "null",
statusLine.getStatusCode(), request.getRetryPolicy().getCurrentRetryCount());
}
}
...
private static void attemptRetryOnException(String logPrefix, Request<?> request,
VolleyError exception) throws VolleyError {
RetryPolicy retryPolicy = request.getRetryPolicy();
int oldTimeout = request.getTimeoutMs();
try {
retryPolicy.retry(exception);
} catch (VolleyError e) {
request.addMarker(
String.format("%s-timeout-giveup [timeout=%s]", logPrefix, oldTimeout));
throw e;
}
request.addMarker(String.format("%s-retry [timeout=%s]", logPrefix, oldTimeout));
}实际使用中，我们可以自定义自己的策略继承RetryPolicy，这样就可以按照我们自己请求策略执行。
下面介绍一个比较简单的实例
自定义简单的策略模式实例
商品实现针对不同等级会员显示对应的会员价，比如一本书原价100元，一级会员打97折，三级会员打8折
PriceStrategy.java，策略类，可以使抽象类或接口，定义算法的公共接口，
/**
* 定义一个计算价格的接口
* 它属于抽象策略类
* @author su
*/
public interface PriceStrategy {
double priceStrategyInterface(double price);
}SuperVipStrategy.java，超级会员算法，打八折，继承PriceStrategy
/**
* 超级会员类
* 它属于具体策略类，继承了计算价格接口
* @author su
*
*/
public class SuperVipStrategy implements PriceStrategy {
@Override
public double priceStrategyInterface(double price) {
return price * 0.8; //打八折
}
}OneVipStrategy.java，一级会员算法，打九七折，继承PriceStrategy
/**
* 一级会员类
* 它属于具体策略类
* @author su
*
*/
public class OneVipStrategy implements PriceStrategy {
@Override
public double priceStrategyInterface(double price) {
return 0.97 * price; //打九七折
}
}ThreeVipStrategy.java，三级会员算法，打九五折，继承PriceStrategy
/**
* 三级会员商品类
* 它属于具体策略类
* @author su
*/
public class ThreeVipStrategy implements PriceStrategy {
@Override
public double priceStrategyInterface(double price) {
return 0.95 * price; //九五折
}
}Price.java 上下文环境，持有PriceStrategy 的引用。
/**
* 环境角色
* @author su
*
*/
public class Price {
private PriceStrategy priceStrategy;
public Price(PriceStrategy priceStrategy){
this.priceStrategy = priceStrategy;
}
public double getVipPrice(double price){
return priceStrategy.priceStrategyInterface(price);
}
}
测试实例
public class Test {
public static void main(String[] args){
SuperVipStrategy supVipSrategy = new SuperVipStrategy();
OneVipStrategy onVipStrategy = new OneVipStrategy();
System.out.print("超级会员价="+new Price(supVipSrategy).getVipPrice(100));
System.out.print("一级员价="+new Price(onVipStrategy).getVipPrice(100));
}
}
-----输出结果---
超级会员价=80.0一级员价=97.0实例的uml图
总结
优点
1、 提供了一种替代继承的方法，而且既保持了继承的优点(代码重用)，还比继承更灵活(算法独立，可以任意扩展)；
2、 避免程序中使用多重条件转移语句，使系统更灵活，并易于扩展；
3、 遵守大部分GRASP原则和常用设计原则，高内聚、低偶合；
4、 易于进行单元测试，各个算法区分开，可以针对每个算法进行单元测试；
缺点
1、 因为每个具体策略类都会产生一个新类，所以会增加系统需要维护的类的数量；
2、 选择何种算法需要客户端来创建对象，增加了耦合，这里可以通过与工厂模式结合解决该问题；
3、 程序复杂化。
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