【1】策略模式定义

策略模式定义和封装了一系列的算法,它们是可以相互替换的,也就是说它们具有共性,而它们的共性就体现在策略接口的行为上。另外为了达到最后一句话的目的,也就是说让算法独立于使用它的客户而独立变化,我们需要让客户端依赖于策略接口来实现。

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

策略模式特点:

  • 是一种行为型模式,对算法封装,使得客户端独立于各个策略
  • 扩展性强,添加策略无非就是添加一个具体的实现类而已,代价非常低
  • 使用对象组合,弹性很强

这算法体现了几个设计原则:

  • 把变化的代码从不变的代码中分离出来也就是封装变化
  • 针对接口编程而不是具体类(定义了策略接口);
  • 多用组合/聚合,少用继承(客户通过组合方式使用策略)。

认真学习设计模式之策略模式(Strategy Pattern)_策略模式
从上图可以看到,客户context 有成员变量strategy 或者其他的策略接。至于需要使用到哪个策略,我们可以在构造器中指定。

主要解决:

  • 针对同一类型问题的多种处理方式,仅仅是具体行为有差别时;
  • 需要安全地封装多种同一类型的操作时;
  • 出现同一抽象类有多个子类,而又需要使用 if-else 或者 switch-case 来选择具体子类时。

【2】应用案例

编写鸭子项目,具体要求如下:

  • 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)
  • 显示鸭子的信息

① 抽象类Duck

public abstract class Duck {

//属性, 策略接口
FlyBehavior flyBehavior;

//其它属性<->策略接口
QuackBehavior quackBehavior;

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;
}


public void setQuackBehavior(QuackBehavior quackBehavior) {
this.quackBehavior = quackBehavior;
}



}

② 两个策略接口

public interface QuackBehavior {
// 嘎嘎
void quack();//子类实现
}

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

③ 具体策略实现

FlyBehavior 的具体实现

public class BadFlyBehavior implements FlyBehavior {

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

QuackBehavior的具体实现

public class BadQuackBehavior implements QuackBehavior {
@Override
public void quack() {
System.out.println("鸣叫声一般~~");
}
}

public class GoodQuackBehavior implements QuackBehavior {
@Override
public void quack() {
System.out.println("鸣叫声洪亮~~");
}
}

public class NoQuackBehavior implements QuackBehavior {
@Override
public void quack() {
System.out.println("不会鸣叫~~");
}
}

④ 具体Duck实现

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

public class ToyDuck extends Duck{
public ToyDuck() {
flyBehavior = new NoFlyBehavior();
quackBehavior = new NoQuackBehavior();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("玩具鸭");
}
//需要重写父类的所有方法
public void swim() {
System.out.println("玩具鸭不会游泳~~");
}
}

public class WildDuck extends Duck {
//构造器,传入FlyBehavor 的对象
public WildDuck() {
flyBehavior = new GoodFlyBehavior();
quackBehavior = new GoodQuackBehavior();
}
@Override
public void display() {
System.out.println(" 这是野鸭 ");
}
}

可以看到,具体Duck类中的构造函数传入了策略接口的实现类。这样将行为给独立出来,并且可以根据策略动态改变。

测试方法如下:

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

ToyDuck toyDuck = new ToyDuck();
toyDuck.fly();

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

//动态改变某个对象的行为, 北京鸭 不能飞
pekingDuck.setFlyBehavior(new NoFlyBehavior());
System.out.println("北京鸭的实际飞翔能力");
pekingDuck.fly();
}

⑤ UML类图

认真学习设计模式之策略模式(Strategy Pattern)_策略模式_02

⑥ 策略模式的注意事项和细节

策略模式的关键是:分析项目中变化部分与不变部分。

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。其体现了​​“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)。

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。

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

Spring中的策略模式

Spring中策略模式使用有多个地方,如Bean定义对象的创建以及代理对象的创建等。这里主要看一下代理对象创建的策略模式的实现。

前面已经了解Spring的代理方式有两个Jdk动态代理和CGLIB代理。这两个代理方式的使用正是使用了策略模式。它的结构图如下所示:
认真学习设计模式之策略模式(Strategy Pattern)_ide_03
在上面结构图中与标准的策略模式结构稍微有点不同,这里抽象策略是AopProxy接口,​​​Cglib2AopProxy​​​和​​JdkDynamicAopProxy​​​分别代表两种策略的实现方式,​​ProxyFactoryBean​​​就是代表Context角色 ,它根据条件选择使用Jdk代理方式还是CGLIB方式,而另外三个类主要是来负责创建具体策略对象,​​ProxyFactoryBean​​是通过依赖的方法来关联具体策略对象的,它是通过调用策略对象的getProxy (ClassLoaderclassLoader)方法来完成操作。