策略模式,最常见的应用场景是,利用它来避免冗长的 if-else 或 switch 分支判断,它也可以像模板模式那样,提供框架的扩展点等等。

策略模式的原理与实现

定义一族算法类,将每个算法分别封装起来,让它们可以互相替换。策略 模式可以使算法的变化独立于使用它们的客户端(这里的客户端代指使用算法的代码)。

工厂模式是解耦对象的创建和使用,观察者模式是解耦观察者和被观察者,策略模式跟两者类似,也能起到解耦的作用,不过,它解耦的是策略的定义、创建、使用这三部分。

1. 策略的定义

策略类的定义比较简单,包含一个策略接口和一组实现这个接口的策略类。

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public interface Strategy {
void algorithmInterface();
}
public class ConcreteStrategyA implements Strategy {
@Override
public void algorithmInterface() {
//具体的算法...
}
}
public class ConcreteStrategyB implements Strategy {
@Override
public void algorithmInterface() {
//具体的算法...
}
}

2. 策略的创建

因为策略模式会包含一组策略,在使用它们的时候,一般会通过类型(type)来判断创建哪个策略来使用。为了封装创建逻辑,需要对客户端代码屏蔽创建细节。可以把根据 type 创建策略的逻辑抽离出来,放到工厂类中。

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public class StrategyFactory {
private static final Map<String, Strategy> strategies = new HashMap<>();

static {
strategies.put("A", new ConcreteStrategyA());
strategies.put("B", new ConcreteStrategyB());
}

public static Strategy getStrategy(String type) {
if (type == null || type.isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("type should not be empty.");
}
return strategies.get(type);
}
}

如果策略类是无状态的,只包含算法实现,可以被共享,就可以使用上面这种方法实现。

但是如果策略类是有状态的,需要根据业务场景的需要获得不同的对象,那么就需要如下方式创建:

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public class StrategyFactory {
public static Strategy getStrategy(String type) {
if (type == null || type.isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("type should not be empty.");
}
if (type.equals("A")) {
return new ConcreteStrategyA();
} else if (type.equals("B")) {
return new ConcreteStrategyB();
}
return null;
}
}

3. 策略的使用

策略模式包含一组可选策略,客户端代码一般是运行时动态确定使用哪种策略,这也是策略模式最典型的应用场景。

这里的“运行时动态”指的是,我们事先并不知道会使用哪个策略,而是在程序运行期间, 根据配置、用户输入、计算结果等这些不确定因素,动态决定使用哪种策略。

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// 策略接口:EvictionStrategy
// 策略类:LruEvictionStrategy、FifoEvictionStrategy、LfuEvictionStrategy...
// 策略工厂:EvictionStrategyFactory
public class UserCache {
private Map<String, User> cacheData = new HashMap<>();
private EvictionStrategy eviction;
public UserCache(EvictionStrategy eviction) {
this.eviction = eviction;
}
//...
}
// 运行时动态确定,根据配置文件的配置决定使用哪种策略
public class Application {
public static void main(String[] args) throws Exception {
EvictionStrategy evictionStrategy = null;
Properties props = new Properties();
props.load(new FileInputStream("./config.properties"));
String type = props.getProperty("eviction_type");
evictionStrategy = EvictionStrategyFactory.getEvictionStrategy(type);
UserCache userCache = new UserCache(evictionStrategy);
//...
}
}
// 非运行时动态确定,在代码中指定使用哪种策略
public class Application {
public static void main(String[] args) {
//...
EvictionStrategy evictionStrategy = new LruEvictionStrategy();
UserCache userCache = new UserCache(evictionStrategy);
//...
}
}

使用策略模式来避免分支

分支代码如下:

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public class OrderService {
public double discount(Order order) {
double discount = 0.0;
OrderType type = order.getType();
if (type.equals(OrderType.NORMAL)) { // 普通订单
//...省略折扣计算算法代码
} else if (type.equals(OrderType.GROUPON)) { // 团购订单
//...省略折扣计算算法代码
} else if (type.equals(OrderType.PROMOTION)) { // 促销订单
//...省略折扣计算算法代码
}
return discount;
}
}

使用策略模式代码如下:

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// 策略的定义
public interface DiscountStrategy {
double calDiscount(Order order);
}
// 省略NormalDiscountStrategy、GrouponDiscountStrategy、PromotionDiscountStrateg
// 策略的创建
public class DiscountStrategyFactory {
private static final Map<OrderType, DiscountStrategy> strategies = new HashMap<>();
static {
strategies.put(OrderType.NORMAL, new NormalDiscountStrategy());
strategies.put(OrderType.GROUPON, new GrouponDiscountStrategy());
strategies.put(OrderType.PROMOTION, new PromotionDiscountStrategy());
}
public static DiscountStrategy getDiscountStrategy(OrderType type) {
return strategies.get(type);
}
}
// 策略的使用
public class OrderService {
public double discount(Order order) {
OrderType type = order.getType();
DiscountStrategy discountStrategy = DiscountStrategyFactory.getDiscountStrategy();
return discountStrategy.calDiscount(order);
}
}

这里通过提前在map冲存储相应的类型,直接从map中获取,而不再用那些if判断。

参考

《设计模式之美》