设计模式（二十二）策略模式

模式动机

• 为了完成某一项任务，往往有多种不同的方式，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。
• 在软件系统中，有许多算法可以实现某一功能，如查找，排序等，一种常用的方法是硬编码，就是在一个类中提供多个方法，每一个方法对应一个具体的查找算法，也可以将这些查找算法封装在一个统一的方法中，通过if。。else。。等条件判断语句来进行选择。这两种实现方法我们称之为硬编码。这种方式若要增加一种新的查找算法，需要修改源代码。维护起来非常麻烦。

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，并让他们可以互相替换，策略模式让算法独立于它的客户而变化。是一种对象行为型模式。

模式结构

• Context:环境类
• Strategy:抽象策略类
• ConcreteStrategy:具体策略类

模式分析

• 这个模式是一个很容易理解和使用的模式，策略模式是对算法的封装，它把算法的责任和算法本身分割开，委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法封装到一系列的策略类里边，作为一个抽象策略类的子类。
• 这个模式中，由客户端自己决定在什么情况下使用什么具体策略角色。

模式实例

• 有三个排序算法，客户端可以随便选择一个算法对一组数排序。
  

public class ArrayHandler {
    private Sort sort;

    public void setSort(Sort sort) {
        this.sort = sort;
    }
    public void sort(int []arry){
        sort.sort(arry);
    }
}

public interface Sort {
    void sort(int[] arr);
}
class BubbleSort implements Sort{

    @Override
    //这里没有实现具体的排序算法
    public void sort(int[] arr) {
        
    }
}
class InsertionSort implements Sort{

    @Override
    public void sort(int[] arr) {
        
    }
}
class SelectionSort implements Sort{

    @Override
    public void sort(int[] arr) {
        
    }
}

• 上边的代码并没有实现具体的排序方法，这里由于时间紧迫只是做了一个大致结构。

模式优缺点

• 优点
  • 对开闭原则完美支持。
  • 提供了可以替换继承关系的办法
• 缺点
  • 客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一种。
  • 策略模式将产生很多策略类，可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。

模式适用环境和应用

• 适用环境
  • 一个体系需要动态的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
• 应用
  • Java SE的容器布局管理就是策略模式的一个经典实例。

策略模式与状态模式的区别

• 使用策略模式时，客户端无需知道所选的具体策略是哪一个，而使用状态模式时，客户端无需关系具体状态，环境类的状态会根据用户的操作自动更换。
• 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。