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什么是策略模式(策略模式的意图是什么)

temp10 2024-09-30 00:31:00 java教程 85 ℃ 0 评论

一、OO基础:

抽象、 封装、 多态、 继承

什么是策略模式(策略模式的意图是什么)

二、OO原则:

1、封装变化

1)找出应用中可能需要变化之处,把它们独立出来,不要和那些不需要变化的代码混在一起。 换句话说:把会变化的部分取出并封装起来,以便以后可以轻易的改动或扩充此部分,而不影响不需要变化的其他部分。

2)所有的模式都提供了一套方法,让系统中的某部分改变而不会影响其他部分。

2、多用组合,少用继承

1)使用组合建立系统具有很大的弹性,不仅可将算法族封装成类,更可以“在运行时动态地改变行为”,只要组合的行为对象符合正确的接口标准。

3、针对抽象(抽象类或接口)编程,不针对实现编程

1)变量的声明类型应该是超类型,通常是一个抽象类或者是一个接口。而不是具体的实现类。

良好的OO设计必须具备可复用、可扩充、可维护三个特性。

模式不是被发明,而是被发现。

三、策略模式:属于对象的行为模式。其用意是针对一组算法,将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中,从而使得他们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响客户端的情况下发生变化。

这个模式涉及到三个角色:

环境(Context)角色:持有一个Strategy的引用。

抽象策略(Strategy)角色:这是一个抽象角色,通常由一个接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体策略类所需的接口。(如果具体的策略类都有一些公共的行为,这时候应当把这些公有的行为放到共同的抽象策略角色类里面,当然这时候抽象策略角色必须要有抽象类实现,而不能使用接口。)

具体策略(ConcreteStrategy)角色:包装了相关的算法或行为。

四、例子:

1、head first 设计模式的例子:

2、JDK中策略模式的应用实例:

1) java.util.Comparator#compare()

环境(Context)角色:java.util.Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

抽象策略(Strategy)角色:java.util.Comparator

具体策略角色:实现接口java.util.Comparator的相关类

2) java.awt.LayoutManager

环境(Context)角色:java.awt.Container

抽象策略(Strategy)角色:java.awt.LayoutManager

具体策略角色:实现接口java.awt.LayoutManager的类,如:FlowLayout、GridLayout

五、策略模式中的设计原则

1、开闭原则(Open-Closed Principle,缩写为OCP)

1)一个软件实体应当对扩展(例如对抽象层的扩展)开放,对修改(例如对抽象层的修改)关闭。即在设计一个模块的时候,应当使这个模块可以在不被修改的前提下被扩展。

2)开闭原则的关键,在于抽象。策略模式,是开闭原则的一个极好的应用范例。

2、里氏替换原则(Liskov Substitution Principle,缩写为LSP)

1)一个软件实体如果使用的是一个基类的话,那么一定适用于其子类,而且它根本不能察觉到基类对象和子类对象的区别。比如,假设有两个类,一个是Base类,一个是Derived类,并且Derived类是Base类的子类。那么一个方法如果可以接受一个基类对象b的话:method1(Base b),那么它必然可以接受一个子类对象d,也即可以有method1(d)。反之,则不一定成立。

2)里氏替换原则讲的是基类与子类的关系。只有当这种关系存在时,里氏替换关系才存在,反之则不存在。

3)策略模式之所以可行的基础便是里氏替换原则:策略模式要求所有的策略对象都是可以互换的,因此它们都必须是一个抽象策略角色的子类。在客户端则仅知道抽象策略角色类型,虽然变量的真实类型可以是任何一个具体策略角色的实例。

六、补充小结

策略模式的重心

策略模式的重心不是如何实现算法,而是如何组织、调用这些算法,从而让程序结构更灵活,具有更好的维护性和扩展性。而对于在什么情况下使用什么算法,是由客户端决定的。

算法的平等性

策略模式一个很大的特点就是各个策略算法的平等性。对于一系列具体的策略算法,大家的地位是完全一样的,正因为这个平等性,才能实现算法之间可以相互替换。所有的策略算法在实现上也是相互独立的,相互之间是没有依赖的。

所以可以这样描述这一系列策略算法:策略算法是相同行为的不同实现。

运行时策略的唯一性

运行期间,策略模式在每一个时刻只能使用一个具体的策略实现对象,虽然可以动态地在不同的策略实现中切换,但是同时只能使用一个。

公有的行为

经常见到的是,所有的具体策略类都有一些公有的行为。这时候,就应当把这些公有的行为放到共同的抽象策略角色Strategy类里面。当然这时候抽象策略角色必须要用Java抽象类实现,而不能使用接口。

策略模式的缺点

1)客户端必须知道所有的策略类,并自行决定使用哪一个策略类。这就意味着客户端必须理解这些算法的区别,以便适时选择恰当的算法类。换言之,策略模式只适用于客户端知道算法或行为的情况。

2)由于策略模式把每个具体的策略实现都单独封装成为类,如果备选的策略很多的话,那么对象的数目就会很可观。

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