经典的设计模式有23种,但是常用的设计模式一般情况下不会到一半,我们就针对一些常用的设计模式进行一些详细的讲解和分析,方便大家更加容易理解和使用设计模式。
1-定义和实现
策略模式,英文全称是Strategy Design Pattern。在GoF的《设计模式》一书中,它是这样定义的:Define a family of algorithms, encapsulate each one, and make them interchangeable. Strategy lets the algorithm vary independently from clients that use it.
翻译成中文就是: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)。
策略类包含一个策略接口和一组实现这个接口的策略类。因为所有的策略类都实现相同的接口,所以,客户端代码基于接口而非实现编程,可以灵活地替换不同的策略。
public interface Strategy {void algorithmInterface();
}public class ConcreteStrategyA implements Strategy {@Overridepublic void algorithmInterface() {//具体的算法...}
}public class ConcreteStrategyB implements Strategy {@Overridepublic void algorithmInterface() {//具体的算法...}
}
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,我们需要对客户端代码屏蔽创建细节。我们可以把根据type创建策略的逻辑抽离出来,放到工厂类中。
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);}
}
一般来讲,如果策略类是无状态的,不包含成员变量,只是纯粹的算法实现,这样的策略对象是可以被共享使用的,不需要在每次调用getStrategy()的时候,都创建一个新的策略对象。针对这种情况,我们可以使用上面这种工厂类的实现方式,事先创建好每个策略对象,缓存到工厂类中,用的时候直接返回。
相反,如果策略类是有状态的,根据业务场景的需要,我们希望每次从工厂方法中,获得的都是新创建的策略对象,而不是缓存好可共享的策略对象,那我们就需要按照如下方式来实现策略工厂类。
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;}
}
2-策略的使用
策略模式包含一组可选策略,客户端代码一般如何确定使用哪个策略呢?最常见的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。
// 策略接口:EvictionStrategy
// 策略类:LruEvictionStrategy、FifoEvictionStrategy、LfuEvictionStrategy...
// 策略工厂:EvictionStrategyFactorypublic 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);//...}
}
3-策略模式使用场景示例
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;}
}// 策略的定义
public interface DiscountStrategy {double calDiscount(Order order);
}
// 省略NormalDiscountStrategy、GrouponDiscountStrategy、PromotionDiscountStrategy类代码...// 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(type);return discountStrategy.calDiscount(order);}