设计模式-策略模式

前言：本篇文章内容部分来源于百度百科，部分来源于Java编程思想，自己仅是整理成册，方便后续规划与学习，同时也加深印象与理解，也为后续深入研究开个头。

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概念

创建一个能够根据所传递的参数对象的不同而具有不同行为的方法，被称为策略设计模式。这类方法包含所要执行的算法中固定不变的部分，而“策略”包含变化的部分。策略就是传递进去的参数对象，它包含要执行的代码。

策略模式组成

• 抽象策略角色：策略类，通常由一个接口或者抽象类实现
• 具体策略角色：包装了相关的算法和行为
• 环境角色：持有一个策略类的引用，最终给客户端调用

UML类图

应用场景

1. 多个类只区别在表现行为不同，可以使用Strategy模式，在运行时动态选择具体要执行的行为
2. 需要在不同情况下使用不同的策略(算法)，或者策略还可能在未来用其它方式来实现
3. 对客户隐藏具体策略(算法)的实现细节，彼此完全独立

优缺点

• 优点
  
  1. 策略模式提供了管理相关的算法族的办法。策略类的等级结构定义了一个算法或行为族。恰当使用继承可以把公共的代码转移到父类里面，从而避免重复的代码
  2. 策略模式提供了可以替换继承关系的办法。继承可以处理多种算法或行为。如果不是用策略模式，那么使用算法或行为的环境类就可能会有一些子类，每一个子类提供一个不同的算法或行为。但是，这样一来算法或行为的使用者就和算法或行为本身混在一起。决定使用哪一种算法或采取哪一种行为的逻辑就和算法或行为的逻辑混合在一起，从而不可能再独立演化。继承使得动态改变算法或行为变得不可能
  3. 使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。多重转移语句不易维护，它把采取哪一种算法或采取哪一种行为的逻辑与算法或行为的逻辑混合在一起，统统列在一个多重转移语句里面，比使用继承的办法还要原始和落后
• 缺点
  
  1. 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。这就意味着客户端必须理解这些算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。换言之，策略模式只适用于客户端知道所有的算法或行为的情况
  2. 策略模式造成很多的策略类，每个具体策略类都会产生一个新类。有时候可以通过把依赖于环境的状态保存到客户端里面，而将策略类设计成可共享的，这样策略类实例可以被不同客户端使用。换言之，可以使用享元模式来减少对象的数量

示例代码

package strategy;

import java.util.Arrays;

class Processor {

    public String name() {
        return this.getClass().getSimpleName();
    }

    Object process(Object input) {
        return input;
    }
}

class Upcase 
extends Processor {
    String process(Object input) {
        return String.valueOf(input).toUpperCase();
    }
}

class Downcase
extends Processor {
    String process(Object input) {
        return String.valueOf(input).toLowerCase();
    }
}

class Splitter
extends Processor {
    String process(Object input) {
        return Arrays.toString(String.valueOf(input).split(" "));
    }
}

public class Apply {

    public static void process(Processor process, Object object) {
        System.out.println(process.name());
        System.out.println(process.process(object));
    }

    private static final String str = "The strategy pattern for the design pattern";

    public static void main(String[] args) {
        process(new Upcase(), str);
        System.out.println();
        process(new Downcase(), str);
        System.out.println();
        process(new Splitter(), str);
    }
}

Apply.process()方法可以接受任何类型的Processor，并将其应用到一个Object对象上，然后执行对应的方法，这里，Processor对象就是一个策略，在main()中可以看到有三种不同类型的策略应用到了String类型的str对象上。

• 输出

Upcase
THE STRATEGY PATTERN FOR THE DESIGN PATTERN

Downcase
the strategy pattern for the design pattern

Splitter
[The, strategy, pattern, for, the, design, pattern]

可以看到虽然传递同样的str对象，但是所传递的对象不同，就具有了不同的行为