1.介绍
策略模式(Strategy Pattern)是一种行为型设计模式,它定义了一系列算法,封装每一个算法,并使它们可以相互替换。策略模式使得算法的变化独立于使用算法的客户端。
2.主要作用
策略模式的主要作用是将算法或行为的选择从使用者中分离出来,使得可以在运行时选择不同的算法或行为。这种方式使得代码更加灵活、可扩展。
3.解决的问题
策略模式的主要作用是通过定义一系列算法,使得它们可以相互替换,从而达到以下几个目的:
- 算法选择:需要根据不同的条件选择不同的算法时,可以使用策略模式避免复杂的条件语句。
- 代码复用:通过封装不同的策略,减少代码重复,提高可复用性。
- 算法独立:使得算法的变化独立于使用它的客户端,便于扩展和维护
4.模式原理
包含角色:
- 策略接口(Strategy):定义一系列算法的接口,所有具体策略都需要实现这个接口。
- 具体策略(ConcreteStrategy):实现策略接口的具体类,每个具体策略实现不同的算法。
- 上下文(Context):持有一个策略的引用,提供选择和使用策略的功能,通常允许在运行时改变所用策略。
UML类图:
代码示例:
使用策略模式来实现不同的排序算法。
// 策略接口
interface SortStrategy {void sort(int[] array);
}// 具体策略:快速排序
class QuickSort implements SortStrategy {public void sort(int[] array) {// 实现快速排序System.out.println("使用快速排序");}
}// 具体策略:冒泡排序
class BubbleSort implements SortStrategy {public void sort(int[] array) {// 实现冒泡排序System.out.println("使用冒泡排序");}
}// 上下文
class SortContext {private SortStrategy strategy;public void setStrategy(SortStrategy strategy) {this.strategy = strategy;}public void sort(int[] array) {strategy.sort(array);}
}// 使用
public class StrategyPatternExample {public static void main(String[] args) {SortContext context = new SortContext();int[] array = {5, 2, 9, 1};context.setStrategy(new QuickSort());context.sort(array); // 输出:使用快速排序context.setStrategy(new BubbleSort());context.sort(array); // 输出:使用冒泡排序}
}
策略模式结构不算复杂,更容易理解,在项目中使用的也比较多,再举个我在项目中遇到的真实案例吧:
当时做跑步机软件,有个需求是需要显示心率值,而心率的来源有多个,比如:心率手柄,华为运动健康,还有其他App,他们之间还有优先级,华为运动健康第一,其他App第二,心率手柄第三,当三个心率源都有心率上报时,需要根据优先级进行显示心率值,而在获取心率值的时候 就只需在 策略模式所说的上下文 中get
就行了,无需关心内部实现,至于策略动态切换,以及其他相关逻辑都包含在了上下文中。
当然,上述概念和举例只是帮助你快速理解策略模式,以及在实际项目中遇到相应需求能想到它就可以了,真实的需求实现肯定不会像示例中那么简单,记得灵活运用。
5.优缺点
优点
- 灵活性:允许在运行时根据需要切换算法。
- 可扩展性:新的算法可以很方便地加入到系统中,无需修改原有的代码。
- 避免条件语句:策略模式避免了复杂的条件语句,使代码更加清晰。
缺点
- 客户端必须了解不同的策略:客户端需要理解不同策略之间的差异,选择合适的策略。
6.应用场景
- 多种算法选择:当需要根据不同条件选择不同算法时,如排序、支付方式等。
- 需要封装一系列的算法:例如图形绘制中,可以根据不同的图形类型选择不同的绘制策略。
- 需要使用不同策略的对象:例如,系统中有多个对象需要使用不同的策略,但又希望统一管理。
这时候你是不是突然想拿自己项目中的某些功能练手了😎,各位不要随便为了设计而修改现有完善模块代码哈,能跑就行 🤪,开个玩笑,设计模式就是为了方便我们写出更容易维护,更适合自己的代码的,而不是为了设计而设计的。
还有还有 说到这了再提一嘴😁
硬编码和条件判断(if…else 或 switch)
大家在项目中写没写过 通过 if...else
或 switch
来选择不同的执行路径,使用哪种算法,哪种解析方式,哪种网络请求… 这中if...else
或 switch
选择方式我们叫做硬编码,当条件足够多的时候,看着很不美观,维护难度也大,恰恰这种类型的代码,可以使用策略模式代替哦!
7.总结
策略模式通过将算法封装为独立的策略类,提供了一种灵活的方式来选择和使用算法。它提高了代码的可维护性和扩展性,符合面向对象设计的基本原则。在需要动态选择算法和减少条件判断时,策略模式是一种非常有效的解决方案。