深入浅出策略模式的详细介绍
深入浅出策略模式的详细介绍
一、引子
18日下午3时一刻,沈阳,刚刚下完一场几年罕见的大雪,天气格外的冷,公交车在“车涛汹涌”的公路上举步维艰,我坐在里面不时的看表——回公司的班车就要发车了,我还离等车的地方好远……。都是这可恶的天气打乱了我的计划!看来我要重新盘算下下了公交车的计划了:如果在半点以前能够到达等班车的地方,我就去旁边卖书报的小店里面买份《南方周末》,顺便逼逼严寒;如果可恶的公交到时候还不能拱到的话,我就只好去附近的家乐福里面打发两个小时直到下一趟班车发车!
打住!!
其实在上面提到的就是对两种不同情况所采取的不同的策略。这种情况在实际系统中也是经常遇到,那么你是怎么来实现不同的策略的呢?也许你看了策略模式后会增加一种不错的选择!
二、定义
策略模式(Strategy)属于对象行为型设计模式,主要是定义一系列的算法,把这些算法一个个封装成拥有共同接口的单独的类,并且使它们之间可以互换。策略模式使这些算法在客户端调用它们的时候能够互不影响地变化。这里的算法不要狭义的理解为数据结构中算法,可以理解为不同的业务处理方法。
这种做法会带来什么样的好处呢?
它将算法的使用和算法本身分离,即将变化的具体算法封装了起来,降低了代码的耦合度,系统业务策略的更变仅需少量修改。
算法被提取出来,这样可以使算法得到重用,这种情况还可以考虑使用享元模式来共享算法对象,来减少系统开销(但要注意使用享元模式的建议条件)。
三、结构
先由定义来想象下它的结构吧:要使算法拥有共同的接口,这样就要实现一个接口或者一个抽象类出来才行。这样基本上轮廓也就出来了,我们来看看吧:
策略模式由三个角色组成:
1) 算法使用环境角色:算法被引用到这里和一些其它的与环境有关的操作一起来完成任务。
2) 抽象策略角色:规定了所有具体策略角色所需的接口。在java它通常由接口或者抽象类来实现。
3) 具体策略角色:实现了抽象策略角色定义的接口。
用一个简单的类图来看看它们之间的关系吧:
四、举例
在Java语言中对策略模式的应用是很多的,我们这里举个布局管理器的例子。在java.awt类库中有很多种设定好了的Container对象的布局格式,这些格式你可以在创建软件界面的时候使用到。如果不使用策略模式,那么就没有了对布局格式扩展的可能,因为你要去修改Container中的方法,去让它知道你这种布局格式,这显然是不可行的。
让我们来看看java源码中的实现吧。先来看看参与的类和他们扮演的角色吧,使用类图是再清楚不过的了。
这里我只放上了能够用来讲解的最少部分。
先来看看Container中有关的代码:
LayoutManager layoutMgr; //对布局管理器接口的引用
//获得在使用的具体布局管理器
public LayoutManager getLayout() {
return layoutMgr;
}
//设置要使用的具体布局管理器
public void setLayout(LayoutManager mgr) {
layoutMgr = mgr;
if (valid) {
invalidate();
}
}
可以看到,Container根本就不关心你使用的是什么具体的布局管理器,这样也就使得Container不会随着布局管理器的增多而修改本身。所以说策略模式是对变化的封装。
下面是布局管理器接口的代码:
public interface LayoutManager {
void addLayoutComponent(String name, Component comp);
………
Dimension minimumLayoutSize(Container parent);
void layoutContainer(Container parent);
}
而具体的布局管理器就是对上面接口方法的实现和扩展,我这里不再展现给大家了,有兴趣的可以查看JDK源代码。
来看看对它的使用吧,以下是示意性代码:
public class FlowLayoutWindow extends JApplet
{
public void init()
{
Containter cp = getContentPane();
cp.setLayout(new FlowLayout());
for(int i = 0 ; i < 20 ; i++)
cp.add(new JButton("Button" + i));
}
......
}
对具体布局管理器的感知直到最后的客户程序中才得到,在此之前是不关心的。但是这一点不能忽视——客户必须知道有哪些策略方法可以使用,这也限制了它的使用范围。
五、使用建议
下面是使用策略模式的一些建议:
1) 系统需要能够在几种算法中快速的切换。
2) 系统中有一些类它们仅行为不同时,可以考虑采用策略模式来进行重构
3) 系统中存在多重条件选择语句时,可以考虑采用策略模式来重构。
但是要注意一点,策略模式中不可以同时使用多于一个的算法。
六、总结
策略模式是比较简单的一种模式,而其应用也是很广泛的。以上是我对策略模式的理解,如有不对之处,请劳烦指正。