策略模式

1.策略模式基本介绍

1. 策略模式Strategy Pattern中定义算法族策略组分别封装起来让他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

2. 这算法体现了几个设计原则第一、把变化的代码从不变的代码中分离出来第二、针对接口编程而不是具体类定义了策略接口第三、多用组合/聚合少用继承客户通过组合方式使用策略。

• 策略模式的原理类图

说明从上图可以看到客户 context 有成员变量 strategy 或者其他的策略接口,至于需要使用到哪个策略

我们可以在构造器中指定

2.案例场景

• 编写鸭子项目具体要求如下:

1. 有各种鸭子(比如 野鸭、北京鸭、水鸭等 鸭子有各种行为比如 叫、飞行等)

2. 显示鸭子的信息

3.代码实现

3.1传统方案解决鸭子问题的分析和代码实现

1. 传统的设计方案(类图)

2.代码实现

鸭子类

public abstract class Duck {

   public Duck() {
   
   }

   public abstract void display();//显示鸭子信息
   
   public void quack() {
      System.out.println("鸭子嘎嘎叫~~");
   }
   
   public void swim() {
      System.out.println("鸭子会游泳~~");
   }
   
   public void fly() {
      System.out.println("鸭子会飞翔~~~");
   }
   
}

北京鸭

public class PekingDuck extends Duck {

   @Override
   public void display() {
      System.out.println("~~北京鸭~~~");
   }
   
   //因为北京鸭不能飞翔因此需要重写fly
   @Override
   public void fly() {
      System.out.println("北京鸭不能飞翔");
   }

}

玩具鸭

public class ToyDuck extends Duck{

   @Override
   public void display() {
      System.out.println("玩具鸭");
   }

   //需要重写父类的所有方法
   
   public void quack() {
      System.out.println("玩具鸭不能叫~~");
   }
   
   public void swim() {
      System.out.println("玩具鸭不会游泳~~");
   }
   
   public void fly() {
      System.out.println("玩具鸭不会飞翔~~~");
   }
}

野鸭

public class WildDuck extends Duck {

   @Override
   public void display() {
      System.out.println(" 这是野鸭 ");
   }

}

测试类

public class Client {

   public static void main(String[] args) {
      //测试
      Duck wildDuck = new WildDuck();
      wildDuck.fly();

      Duck pekingDuck = new PekingDuck();
      pekingDuck.fly();
   }

}

测试结果

鸭子会飞翔~~~
北京鸭不能飞翔

传统的方式实现的问题分析和解决方案

1. 其它鸭子都继承了 Duck 类所以 fly 让所有子类都会飞了这是不正确的

2. 上面说的 1 的问题其实是继承带来的问题对类的局部改动尤其超类的局部改动会影响其他部分。会有溢出效应

3. 为了改进 1 问题我们可以通过覆盖 fly 方法来解决 => 覆盖解决

4. 问题又来了如果我们有一个玩具鸭子 ToyDuck, 这样就需要 ToyDuck 去覆盖 Duck 的所有实现的方法 => 解决思路 -》 策略模式 (strategy pattern)

3.2 策略模式解决鸭子问题

1. 应用实例要求

编写程序完成前面的鸭子项目要求使用策略模式

2. 思路分析(类图)

策略模式分别封装行为接口实现算法族超类里放行为接口对象在子类里具体设定行为对象。

原则就是 分离变化部分封装接口基于接口编程各种功能。此模式让行为的变化独立于算法的使用者

说明从上图可以看到客户 context 有成员变量 strategy 或者其他的策略接口

,至于需要使用到哪个策略我们可以在构造器中指定

鸭子飞翔行为抽象化

public interface FlyBehavior {
   
   void fly(); // 子类具体实现
}

public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior {

   @Override
   public void fly() {
      System.out.println(" 飞翔技术高超 ~~~");
   }

}

public class NoFlyBehavior implements FlyBehavior{

   @Override
   public void fly() {
      System.out.println(" 不会飞翔  ");
   }

}

public class BadFlyBehavior implements FlyBehavior {

   @Override
   public void fly() {
      System.out.println(" 飞翔技术一般 ");
   }

}

鸭子类

public abstract class Duck {

   //属性, 策略接口
   FlyBehavior flyBehavior;
   
   public Duck() {
   
   }

   public abstract void display();//显示鸭子信息
   
   public void quack() {
      System.out.println("鸭子嘎嘎叫~~");
   }
   
   public void swim() {
      System.out.println("鸭子会游泳~~");
   }
   
   public void fly() {
      
      //改进
      if(flyBehavior != null) {
         flyBehavior.fly();
      }
   }

   public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) {
      this.flyBehavior = flyBehavior;
   }
   
   
}

北京鸭

public class PekingDuck extends Duck {

   //假如北京鸭可以飞翔但是飞翔技术一般
   public PekingDuck() {
      flyBehavior = new BadFlyBehavior();

   }

   @Override
   public void display() {
      System.out.println("~~北京鸭~~~");
   }


}

玩具鸭

public class ToyDuck extends Duck{

   
   public ToyDuck() {
      flyBehavior = new NoFlyBehavior();
   }
   
   @Override
   public void display() {
      System.out.println("玩具鸭");
   }

   //需要重写父类的所有方法
   
   public void quack() {
      System.out.println("玩具鸭不能叫~~");
   }
   
   public void swim() {
      System.out.println("玩具鸭不会游泳~~");
   }
   
   
}

测试类

public class Client {

   public static void main(String[] args) {
      //测试
      Duck wildDuck = new WildDuck();
      wildDuck.fly();

      Duck pekingDuck = new PekingDuck();
      pekingDuck.fly();
   }

}

测试结果

鸭子会飞翔~~~
北京鸭不能飞翔

4.策略模式的注意事项和细节

1. 策略模式的关键是分析项目中变化部分与不变部分

2. 策略模式的核心思想是多用组合/聚合 少用继承用行为类组合而不是行为的继承。更有弹性

3. 体现了“对修改关闭对扩展开放”原则客户端增加行为不用修改原有代码只要添加一种策略或者行为 即可避免了使用多重转移语句if…else if…else

4. 提供了可以替换继承关系的办法 策略模式将算法封装在独立的Strategy 类中使得你可以独立于其Context 改变它使它易于切换、易于理解、易于扩展

5. 需要注意的是每添加一个策略就要增加一个类当策略过多是会导致类数目庞大