策略模式是一种行为设计模式,它使你能在运行时改变对象的行为。这种模式涉及到创建一个定义了行为的家族,分别封装起来,并且一个类可以动态地选择使用哪一个家族。策略模式让算法的变化独立于使用它的客户端。在实际应用中,策略模式常用于算法选择、行为切换等情况。实现策略模式需要定义一系列的算法,并将每一个算法封装起来,而且它们之间是可以互相替换的。
本文目录导读:
策略模式是面向对象设计模式中的一种,它定义了一系列的算法,并将每一个算法封装起来,使它们可以相互替换,策略模式让算法独立于使用它的客户端,使得策略的变化不会影响到使用算法的客户端,这种类型的设计模式属于行为型模式。
策略模式的原理
策略模式的主要思想是将算法封装到具有共同行为的独立的类中,使得它们可以相互替换,策略模式使得算法可以独立于使用它的客户端变化。
策略模式涉及到三个角色:
1、环境(Context)类:持有一个Strategy的引用。
2、抽象策略(Strategy)类: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的公共接口。
3、具体策略(ConcreteStrategy)类:包装了相关的算法或行为。
策略模式的应用
策略模式在很多情况下都非常有用,如果你有一个应用程序,需要根据用户的配置或输入来决定应该使用哪种算法,那么策略模式就非常有用,在这种情况下,你可以将每种算法封装在一个单独的策略类中,然后在运行时根据用户的选择来选择使用哪个策略类。
策略模式也可以用于动态地改变对象的行为,你可以创建一个策略类,该类包含一系列的算法,然后根据需要更改这个策略类,从而更改对象的行为。
策略模式的实现
策略模式的实现主要包括以下几个步骤:
1、定义一个公共的接口,该接口定义了一组算法。
2、创建一系列实现了上述接口的具体策略类。
3、创建一个环境类,该类持有一个具体策略类的引用,并提供一个方法来改变这个引用。
4、在环境类中调用具体策略类的方法。
以下是一个简单的策略模式的实现示例:
// 定义一个公共的接口 public interface Strategy { void execute(); } // 创建具体策略类A public class ConcreteStrategyA implements Strategy { @Override public void execute() { System.out.println("执行策略A"); } } // 创建具体策略类B public class ConcreteStrategyB implements Strategy { @Override public void execute() { System.out.println("执行策略B"); } } // 创建环境类 public class Context { private Strategy strategy; public Context(Strategy strategy) { this.strategy = strategy; } public void setStrategy(Strategy strategy) { this.strategy = strategy; } public void executeStrategy() { strategy.execute(); } } // 测试策略模式 public class Test { public static void main(String[] args) { Context context = new Context(new ConcreteStrategyA()); context.executeStrategy(); // 输出:执行策略A context.setStrategy(new ConcreteStrategyB()); context.executeStrategy(); // 输出:执行策略B } }
策略模式的优点和缺点
优点:
1、策略模式提供了管理相关的算法族的办法,策略类的等级结构定义了一个算法或行为族,恰当使用继承可以把公共的代码移到父类里面,从而避免代码重复。
2、策略模式提供了一种替代经典面向对象技术的方案,如果不使用策略模式,那么使用其他模式如状态模式、命令模式等来实现的话会更加复杂。
3、策略模式提供了一种评价多个算法的方式,你可以构造一个算法组合体,并使用一个指出来评价它们的性能。
缺点:
1、客户端必须知道所有的策略类,并且可以在运行时动态地选择要使用的策略类,这就意味着客户端必须理解每一个具体策略类是如何实现的。
2、使用策略模式会产生很多的策略类,可以通过使用享元模式来减少对象的数量。
3、策略模式使得每个具体的策略类都会产生很多的策略对象,这就会增加系统的内存开销,可以考虑使用享元模式来减少对象的数量。
策略模式的使用场景
策略模式通常在以下情况中使用:
1、当存在一组可以互相代替的算法时,可以使用策略模式,这些算法有着相同的目的,但是实现不同。
2、如果需要根据运行时条件选择不同的算法,可以使用策略模式。
3、如果需要在系统中创建对象时,对于特定对象的创建和使用有不确定性,可以使用策略模式。
策略模式的注意事项
在使用策略模式时,需要注意以下几点:
1、策略模式适用于算法需要自由切换的情况,如果算法之间没有太多关联,或者切换算法的成本很低,那么使用策略模式就不合适。
2、策略模式需要保证客户端能够访问到所有策略类的定义,如果客户端无法访问到某个策略类的定义,那么就无法使用这个策略类。
3、策略模式可能会导致系统有过多的策略类,如果系统中存在大量的策略类,那么可以考虑使用享元模式来减少对象的数量。
策略模式是一种非常实用的设计模式,它可以帮助我们更好地组织和管理算法,使得算法可以独立于使用它的客户端,策略模式也有其局限性,需要根据实际情况来选择是否使用。