策略模式

• 策略模式
  • 1 模式的定义
  • 2 模式的结构
    • 2.1 结构图
    • 2.2 参与者
  • 3 模式分析
    • 3.1 优点
    • 3.2 缺点
  • 4 适用环境
  • 5 实现方式
  • 6 代码实现
  • 参考

本文介绍策略模式定义、结构、特点、适用场景、代码实现。

策略模式

1 模式的定义

策略模式(Strategy Pattern)：定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化，也称为政策模式(Policy)。策略模式是一种对象行为型模式。

2 模式的结构

2.1 结构图

2.2 参与者

1. 上下文（Context）维护指向具体策略的引用，且仅通过策略接口与该对象进行交流。
2. 策略（Strategy）接口是所有具体策略的通用接口，它声明了一个上下文用于执行策略的方法。
3. 具体策略（Concrete Strategies）实现了上下文所用算法的各种不同变体。

3 模式分析

3.1 优点

• 策略模式提供了对“开闭原则”的完美支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为，也可以灵活地增加新的算法或行为。
• 策略模式提供了管理相关的算法族的办法。
• 策略模式提供了可以替换继承关系的办法。
• 使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。

3.2 缺点

• 如果你的算法极少发生改变，那么没有任何理由引入新的类和接口。使用该模式只会让程序过于复杂。
• 客户端必须知晓策略间的不同——它需要选择合适的策略。
• 许多现代编程语言支持函数类型功能，允许你在一组匿名函数中实现不同版本的算法。这样，你使用这些函数的方式就和使用策略对象时完全相同，无需借助额外的类和接口来保持代码简洁。

4 适用环境

• 如果在一个系统里面有许多类，它们之间的区别仅在于它们的行为，那么使用策略模式可以动态地让一个对象在许多行为中选择一种行为。
• 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。
• 如果一个对象有很多的行为，如果不用恰当的模式，这些行为就只好使用多重的条件选择语句来实现。
• 不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，在具体策略类中封装算法和相关的数据结构，提高算法的保密性与安全性。

5 实现方式

1. 从上下文类中找出修改频率较高的算法（也可能是用于在运行时选择某个算法变体的复杂条件运算符）。
2. 声明该算法所有变体的通用策略接口。
3. 将算法逐一抽取到各自的类中，它们都必须实现策略接口。
4. 在上下文类中添加一个成员变量用于保存对于策略对象的引用。然后提供设置器以修改该成员变量。上下文仅可通过策略接口同策略对象进行交互，如有需要还可定义一个接口来让策略访问其数据。
5. 客户端必须将上下文类与相应策略进行关联，使上下文可以预期的方式完成其主要工作。

6 代码实现

https://github.com/august295/DesignPatternCode

参考

[1] https://refactoringguru.cn/design-patterns/strategy

[2] https://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/behavioral_patterns/strategy.html