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设计模式---策略模式

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发布2022-11-08 16:36:22
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发布2022-11-08 16:36:22
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简述

预先定义有着不同执行过程但结果相同算法族,运行时指定所需算法。

算法族 此处为一组有共同主题的有相同结果的不同算法的集合。

话不多说,看个优化案例。

优化案例

最初版v0

不使用策略模式的案例。四种不同的计算策略。客户端的代码如下。

代码语言:javascript
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// 客户端public class Client {    public static void main(String[] args) {        String target = "公园";        Scanner sc = new Scanner(System.in);        String input = sc.next();        if ("foot".equals(input)) {            System.out.println("徒步到目的地:" + target);        } else if ("bike".equals(input)) {            System.out.println("骑自行车到目的地:" + target);        } else if ("car".equals(input)) {            System.out.println("开车到目的地:" + target);        }        sc.close();    }}

具体的条件分支都写在客户端,日后增加新的条件分支时也需要修改客户端。修改客户端这件事往往是不太愿意接受的。原因是我们希望客户端尽可能少的改变,以便减少客户使用系统的学习成本。

传统的方法就只能增加if条件判断了,如下。

修改版v1

只需修改客户端,其他代码不变。

代码语言:javascript
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// 客户端public class Client {    public static void main(String[] args) {        String target = "公园";        Scanner sc = new Scanner(System.in);        String input = sc.next();        if ("foot".equals(input)) {            Foot foot = new Foot();            foot.toTarget(target);        } else if ("bike".equals(input)) {            Bike bike = new Bike();            bike.toTarget(target);        } else if ("car".equals(input)) {            Car car = new Car();            car.toTarget(target);        }        sc.close();    }}

可以看出客户端依旧与各个具体的类耦合(从类的创建到方法的调用都是如此)。

可以使用策略模式优化,使得方法调用不需要if条件判断,传入什么样的对象就使用什么对象的行为。

修改版v2(策略模式)

代码语言:javascript
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public interface Trans {    void toTarget(String target);} // 徒步去目的地public class Foot implements Trans {    @Override    public void toTarget(String target) {        System.out.println("徒步到目的地:" + target);    }} // 骑自行车去目的地public class Bike implements Trans {    @Override    public void toTarget(String target) {        System.out.println("骑自行车到目的地:" + target);    }} // 开车去目的地public class Car implements Trans {    @Override    public void toTarget(String target) {        System.out.println("开车到目的地:" + target);    }} // 上下文类,根据客户端业务的需求持有不同的计算对象public class Context {    private Trans trans;        public Context(Trans trans) {       	this.trans = trans;    }        // 更改持有的计算对象    public change(Trans trans) {        this.trans = trans;    }        // 实际调用持有的trans实现计算    public int toTarget(String target) {        return trans.toTarget(target);    }}

修改后,客户端代码调用。

代码语言:javascript
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// 客户端public class Client {    public static void main(String[] args) {        String target = "公园";        Scanner sc = new Scanner(System.in);        String input = sc.next();        Context context = null;        if ("foot".equals(input)) {            context = new Context(new Foot());        } else if ("bike".equals(input)) {            context = new Context(new Bike());        } else if ("car".equals(input)) {            context = new Context(new Car());        }        System.out.println(context.toTarget(target));        sc.close();    }}

代码量确实有一定的减少,但是客户端代码从只与各个具体Trans类的实现类耦合到多耦合一个上下文类,这样想与我们的需求背道而驰啊。实际上,单纯的策略模式就是如此,只负责减少方法调用的if语句,而不设计对象创建的封装与优化。

说到对象创建的优化,就得说到工厂模式了,事实上在使用策略模式时,为了创建对象也变得方便,通常也会使用到工厂模式进行优化。详情看以下优化案例。

修改版v3(策略+简单工厂)

现有代码都不需要改变,只需要使用简单工厂封装上下文对象的创建即可。

代码语言:javascript
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// 工厂类,创建持有不同Trans对象的上下文对象public class Factory {    public static Context create(String input) {        if ("foot".equals(input)) {            return new Context(new Foot());        } else if ("bike".equals(input)) {            return new Context(new Bike());        } else if ("car".equals(input)) {            return new Context(new Car());        }        return null;    }}

修改后,客户端代码调用。

代码语言:javascript
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// 客户端public class Client {    public static void main(String[] args) {        String target = "公园";        Scanner sc = new Scanner(System.in);        Context context = Factory.create(sc.next());        System.out.println(context.toTarget(target));        sc.close();    }}

客户端代码大幅减少,并且客户端中仅仅与Context类存在耦合。创建与使用的核心逻辑都从客户端剥离,且具体调用的方法也只有在运行时才知晓(核心目的)。这样就能少些很多if语句了。

总结

优点

  • 可以大幅减少if语句的书写。
  • 增加新的实现方法也不需要修改客户端代码,只需要增加实现类。

缺点

  • 单纯的策略模式需要客户端对于各个实现类有足够的了解,提升了开发时对系统的理解难度。
  • 策略过多时,存在策略膨胀的问题。鉴于策略膨胀问题,应该慎用策略模式。这是使用混合模式或许可以解决这个问题。 混合模式 即在策略模式的实现类的方法中使用if语句分割各个情况。

适用场景

  • 想要优化系统中过多的if语句时。

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目录
  • 简述
  • 优化案例
    • 最初版v0
      • 修改版v1
        • 修改版v2(策略模式)
          • 修改版v3(策略+简单工厂)
          • 总结
            • 优点
              • 缺点
                • 适用场景
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