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设计形式-策略模式(Strategy Pattern with java)

2012-10-07 
设计模式---策略模式(Strategy Pattern with java)首发地址:http://www.cnblogs.com/syxchina/archive/201

设计模式---策略模式(Strategy Pattern with java)

首发地址:http://www.cnblogs.com/syxchina/archive/2011/10/11/2207017.html

策略模式是一个很简单的模式,也是一个很常用的模式,可谓短小精悍,类库有很多使用策略模式的例子,所以本文以模拟类库为模板,学习策略模式,也熟悉了java类库设计中的精华,加深了我们的OO思想。

1 概念

策略模式(Strategy):它定义了一系列的算法,并将每一个算法封装起来,而且使它们还可以相互替换。策略模式让算法的变化不会影响到使用算法的客户。(原文:The Strategy Pattern defines a family of algorithms,encapsulates each one,and makes them interchangeable. Strategy lets the algorithm vary independently from clients that use it.)

设计形式-策略模式(Strategy Pattern with java)

2 模拟java类库中Comparable和Comparator接口

本文实现一个简单的排序算法,通过一步步设计,设计Comparable和Comparator接口,理解了策略模式和java类库设计这2个接口的原因和不同用途。

3 最简单的排序例子

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一个最简单使用冒泡的排序一个int数组,优点简单明了,缺点扩展性和代码重用性不强(不考虑算法本身,比如什么样的数据用不用的排序算法),而且支持的类型单一!

4 支持多重类型的排序算法

输出结果:

实现了Comparable接口的类,都可以使用排序算法,而不需要更改算法代码!提高的可用性,据有很大的扩展性。

但实现Comparable接口实现比较方法不能解决使用其他比较策略比较大小,比如上面使用cat的height作为比较依据,可能以后使用cat的weight作为比较依据。所以我们提出了策略模式,引入了Comparator接口,可以让cat选择比较策略,来实现不同的比较方法。

6 引入Comparator接口

这样可以设计不同的Comparator来实现不同的比较方式,大大的提高了程序的扩展性,但值得说的类也要实现Comparable接口,只是在Comparable接口的实现方法中使用我们自己设置的排序策略,当然我们可以指定默认的排序算法,如上,这样如果有特殊需求时,在设置相应的排序算法,极大的提高了系统的灵活性。

现在,应该对策略模式有点较深的认识了吧,知道了为什么java类库中为什么有了Comparable还有Comparator接口了吧。

7 策略模式优缺点

优点:

1、 简化了单元测试,因为每个算法都有自己的类,可以通过自己的接口单独测试。
2、 避免程序中使用多重条件转移语句,使系统更灵活,并易于扩展。
3、 遵守大部分GRASP原则和常用设计原则,高内聚、低偶合。

缺点:
1、 因为每个具体策略类都会产生一个新类,所以会增加系统需要维护的类的数量。

2、 在基本的策略模式中,选择所用具体实现的职责由客户端对象承担,并转给策略模式的Context对象。(这本身没有解除客户端需要选择判断的压力,而策略模式与简单工厂模式结合后,选择具体实现的职责也可以由Context来承担,这就最大化的减轻了客户端的压力。)

8 简单工厂模式和策略模式区别(摘录,出处)

这两种模式的作用就是拥抱变化,减少耦合。在变化来临时争取做最小的改动来适应变化。这就要求我们把些“善变”的功能从客户端分离出来,形成一个个的功能类,然后根据多态特性,使得功能类变化的同时,客户端代码不发生变化。

简单工厂模式

简单工厂模式:有一个父类需要做一个运算(其中包含了不同种类的几种运算),将父类涉及此运算的方法都设成虚方法,然后父类派生一些子类,使得每一种不同的运算都对应一个子类。另外有一个工厂类,这个类一般只有一个方法(工厂的生成方法),这个方法的返回值是一个超类,在方法的内部,根据传入参数的不同,分别构造各个不同的子类的对象,并返回。客户端并不认识子类,客户端只认识超类和工厂类。每次客户端需要一中运算时,就把相应的参数传给工厂类,让工厂类构造出相应的子类,然后在客户端用父类接收(这里有一个多态的运用)。客户端很顺理成章地用父类的计算方法(其实这是一个虚方法,并且已经被子类特化过了,其实是调用子类的方法)计算出来结果。如果要增加功能时,你只要再从父类中派生相应功能的子类,然后修改下工厂类就OK了,对于客户端是透明的。

策略模式

策略模式:策略模式更直接了一点,没有用工厂类,而是直接把工厂类的生成方法的代码写到了客户端。客户端自己构造出了具有不同功能的子类(而且是用父类接收的,多态),省掉了工厂类。策略模式定义了算法家族,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,不会影响到使用算法的客户。这里的算法家族和简单工厂模式里的父类是同一个概念。当不同的行为堆砌在一个类中时,就很难避免使用条件语句来选择合适的行为,将这些行为封装在一个个独立的策略子类中,可以在客户端中消除条件语句。

简单工厂模式+策略模式:为了将工厂方法的代码从客户端移出来,我们把这些代码搬到了父类的构造函数中,让父类在构造的时候,根据参数,自己实现工厂类的作用。这样做的好处就是,在客户端不用再认识工厂类了,客户端只要知道父类一个就OK,进一步隔离了变化,降低了耦合。

在基本的策略模式中,选择所用具体实现的职责由客户端对象成端,并转给客户端。这本身并没有减除客户端需要选择判断的压力,而策略模式与简单工厂模式结合后,选择具体实现的职责也可以由父类承担,这就最大化地减轻了客户端的职责。

9 总结

策略模式作为一种软件设计模式,指对象有某个行为,但是在不同的场景中,该行为有不同的实现算法。

10参考资料

维基百科:策略模式

博客园:策略模式:ColinSong

简单工厂模式和策略模式区别:崔玉松

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作者:syxChina
出处:http://syxchina.cnblogs.com、?http://hi.baidu.com/syxcs123?
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