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设计模式详解（十四）——策略模式

news 2025/8/5 23:21:38

策略模式简介

策略模式定义
策略模式（Strategy Pattern）是一种行为型设计模式，它使能在运行时改变对象的行为。策略模式属于对象行为模式，它定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换，且算法的变化不会影响使用算法的客户。策略模式使得算法可以独立于使用它的客户端变化。

策略模式包含以下角色：

策略接口（Strategy）：这是一个抽象角色，通常由一个接口或抽象类实现。它定义了可供客户端使用的各种策略的方法。
具体策略（ConcreteStrategy）：实现了策略接口的具体策略类，封装了具体的算法或行为。
上下文（Context）：它是客户端和策略之间的桥梁，主要用于给客户端调用。使用一个策略接口的引用，其过程可以针对抽象策略接口编程。Context 将客户端的请求委托给策略对象来执行。

策略模式优缺点：
优点：

策略类之间自由切换：由于策略类实现的是同一个抽象，策略模式提供了对算法的自由切换，将算法的使用与算法的实现分离开来，使得算法独立于使用它的客户端变化。
扩展性：策略模式使得在运行时可以动态地改变对象的行为。可以不改动原有代码，增加一个新的策略对策略模式来说比较容易。降低了算法实现类与客户端的耦合度，提高了代码的可维护性和可扩展性。
简化单元测试：策略模式使得每一个算法都有自己的类，这样单元测试的时候，针对某一个具体算法测试的时候更加简单和方便。
多重条件语句不易维护，而使用策略模式可以避免使用多重条件语句

缺点：
1.客户端必须知道不同策略的存在：客户端必须了解不同策略，以便根据需求选择合适的策略对象，从而具有一定的复杂度。
2.增加了对象的数目：由于策略模式将算法单独提取出来封装成策略类，因此会增加系统中类的个数，，从而也具有一定的复杂度。
3.当策列类太多的话，维护策略类会有额外开销，因此策略类数量多了的话会比较麻烦。

使用场景

当一个系统有许多许多行为，或者一个系统需要根据运行时的情形使用不同的行为时。
当需要在不同时间应用不同的行为时，可以考虑使用策略模式。
当一个对象有很多的行为，并且这些行为在将来的版本中可能会发生变化时。

以下举一个策略模式的例子：
下面通过一个简单的例子来演示。比如我们出去玩时可以选择的出行策略有很多种：汽车、火车、飞机，，高铁等每种出行策略都有各自的使用方法，只要能到目的地，我们可以随意更换各种策略。

创建抽象策略角色（Strategy）

/*** 抽象策略角色*/
public interface ChooseMode {void getChoose();
}

创建具体策略角色：（ConcreteStrategy）

/*** 具体策略角色：汽车*/
public class Car implements ChooseMode {@Overridepublic void getChoose() {System.out.println("已选择交通方式，坐汽车。");}
}

/*** 具体策略角色：飞机*/
public class Plane implements ChooseMode {@Overridepublic void getChoose() {System.out.println("已选择交通方式，坐飞机");}
}

/*** 具体策略角色：火车*/
public class Trian implements ChooseMode {@Overridepublic void getChoose() {System.out.println("已选择交通方式，坐火车。");}
}

创建环境类（Context）

/*** 环境类*/
public class Choose {private ChooseMode chooseMode;public void setChooseMode(ChooseMode chooseMode) {this.chooseMode = chooseMode;}public void getChoose() {chooseMode.getChoose();}
}

创建客户端（Client）

public class Client {public static void main(String[] args) {Choose choose = new Choose();System.out.println("选择方案一出行:");choose.setChooseMode(new Car());choose.getChoose();System.out.println("选择方案二出行:");choose.setChooseMode(new Trian());choose.getChoose();System.out.println("选择方案三出行:");choose.setChooseMode(new Plane());choose.getChoose();}
}

输出结果如下所示：

选择方案一出行:
已选择交通方式，坐汽车。
选择方案二出行:
已选择交通方式，坐火车。
选择方案三出行:
已选择交通方式，坐飞机

在上述例子中，我们定义了三个具体的交通工具类（具体策略类），实现了抽象策略接口的getChoose方法。三种交通工具提供了三种不同的getChoose方法的实现，这三种不同的getChoose方法的就是一系列算法。在环境类中，我们定义了抽象工具类的接口。最终再客户端选择需要的交通方式出行就能得到想要的策略方法。客户端只需要知道使用哪一个算法。使用策略模式，就可以切换算法和增加新的交通方式。

总而言之：
策略模式是一种行为型设计模式，它允许在运行时动态改变对象的行为。通过定义一系列可互换的算法，策略模式将算法与使用算法的客户端分离，从而提高代码的灵活性和可维护性。策略模式的核心在于将算法封装成独立的策略类，客户端则通过上下文类来调用这些策略。这种模式适用于多种算法或行为需要自由切换的场景，能有效减少条件语句的使用，简化单元测试。然而，它也可能增加对象的数量，且客户端需要了解不同策略的存在。总的来说，策略模式是一种强大且灵活的设计工具，有助于构建可扩展和可维护的软件系统。

以上代码下载请点击该链接：https://github.com/Yarrow052/Java-package.git

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