研磨设计模式之策略模式-3

3  模式讲解

3.1  认识策略模式

（1）策略模式的功能

策略模式的功能是把具体的算法实现，从具体的业务处理里面独立出来，把它们实现成为单独的算法类，从而形成一系列的算法，并让这些算法可以相互替换。        策略模式的重心不是如何来实现算法，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。

（2）策略模式和if-else语句

看了前面的示例，很多朋友会发现，每个策略算法具体实现的功能，就是原来在if-else结构中的具体实现。

没错，其实多个if-elseif语句表达的就是一个平等的功能结构，你要么执行if，要不你就执行else，或者是elseif，这个时候，if块里面的实现和else块里面的实现从运行地位上来讲就是平等的。

而策略模式就是把各个平等的具体实现封装到单独的策略实现类了，然后通过上下文来与具体的策略类进行交互。

因此多个if-else语句可以考虑使用策略模式。

（3）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，正是因为这个平等性，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。

（4）谁来选择具体的策略算法

在策略模式中，可以在两个地方来进行具体策略的选择。

一个是在客户端，在使用上下文的时候，由客户端来选择具体的策略算法，然后把这个策略算法设置给上下文。前面的示例就是这种情况。

        还有一个是客户端不管，由上下文来选择具体的策略算法，这个在后面讲容错恢复的时候给大家演示一下。

（5）Strategy的实现方式

        在前面的示例中，Strategy都是使用的接口来定义的，这也是常见的实现方式。但是如果多个算法具有公共功能的话，可以把Strategy实现成为抽象类，然后把多个算法的公共功能实现到Strategy里面。

（6）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，虽然可以动态的在不同的策略实现中切换，但是同时只能使用一个。

（7）增加新的策略

在前面的示例里面，体会到了策略模式中切换算法的方便，但是增加一个新的算法会怎样呢？比如现在要实现如下的功能：对于公司的“战略合作客户”，统一8折。

其实很简单，策略模式可以让你很灵活的扩展新的算法。具体的做法是：先写一个策略算法类来实现新的要求，然后在客户端使用的时候指定使用新的策略算法类就可以了。

        还是通过示例来说明。先添加一个实现要求的策略类，示例代码如下： 

/**  * 具体算法实现，为战略合作客户客户计算应报的价格  */ public class CooperateCustomerStrategy implements Strategy{     public double calcPrice(double goodsPrice) {        System.out.println("对于战略合作客户，统一8折");        return goodsPrice*0.8;     } }

然后在客户端指定使用策略的时候指定新的策略算法实现，示例如下： 

public class Client2 {     public static void main(String[] args) {        //1：选择并创建需要使用的策略对象        Strategy strategy = new CooperateCustomerStrategy ();        //2：创建上下文            Price ctx = new Price(strategy);               //3：计算报价        double quote = ctx.quote(1000);        System.out.println("向客户报价："+quote);     } }

        除了加粗部分变动外，客户端没有其他的变化。

        运行客户端，测试看看，好好体会一下。        除了客户端发生变化外，已有的上下文、策略接口定义和策略的已有实现，都不需要做任何的修改，可见能很方便的扩展新的策略算法。

（8）策略模式调用顺序示意图

策略模式的调用顺序，有两种常见的情况，一种如同前面的示例，具体如下：

先是客户端来选择并创建具体的策略对象然后客户端创建上下文接下来客户端就可以调用上下文的方法来执行功能了，在调用的时候，从客户端传入算法需要的参数上下文接到客户的调用请求，会把这个请求转发给它持有的Strategy

这种情况的调用顺序示意图如图3所示：

 图3  策略模式调用顺序示意图一

        策略模式调用还有一种情况，就是把Context当做参数来传递给Strategy，这种方式的调用顺序图，在讲具体的Context和Strategy的关系时再给出。

3.2  容错恢复机制

        容错恢复机制是应用程序开发中非常常见的功能。那么什么是容错恢复呢？简单点说就是：程序运行的时候，正常情况下应该按照某种方式来做，如果按照某种方式来做发生错误的话，系统并不会崩溃，也不会就此不能继续向下运行了，而是有容忍出错的能力，不但能容忍程序运行出现错误，还提供出现错误后的备用方案，也就是恢复机制，来代替正常执行的功能，使程序继续向下运行。

举个实际点的例子吧，比如在一个系统中，所有对系统的操作都要有日志记录，而且这个日志还需要有管理界面，这种情况下通常会把日志记录在数据库里面，方便后续的管理，但是在记录日志到数据库的时候，可能会发生错误，比如暂时连不上数据库了，那就先记录在文件里面，然后在合适的时候把文件中的记录再转录到数据库中。

对于这样的功能的设计，就可以采用策略模式，把日志记录到数据库和日志记录到文件当作两种记录日志的策略，然后在运行期间根据需要进行动态的切换。

在这个例子的实现中，要示范由上下文来选择具体的策略算法，前面的例子都是由客户端选择好具体的算法，然后设置到上下文中。

下面还是通过代码来示例一下。

（1）先定义日志策略接口，很简单，就是一个记录日志的方法，示例代码如下： 

/**  * 日志记录策略的接口  */ public interface LogStrategy {     /**      * 记录日志      * @param msg 需记录的日志信息      */     public void log(String msg); }

（2）实现日志策略接口，先实现默认的数据库实现，假设如果日志的长度超过长度就出错，制造错误的是一个最常见的运行期错误，示例代码如下： 

/**  * 把日志记录到数据库  */ public class DbLog implements LogStrategy{     public void log(String msg) {             //制造错误        if(msg!=null && msg.trim().length()>5){            int a = 5/0;        }        System.out.println("现在把 '"+msg+"' 记录到数据库中");     } }

接下来实现记录日志到文件中去，示例代码如下： 

/**  * 把日志记录到文件  */ public class FileLog implements LogStrategy{     public void log(String msg) {        System.out.println("现在把 '"+msg+"' 记录到文件中");     } }

（3）接下来定义使用这些策略的上下文，注意这次是在上下文里面实现具体策略算法的选择，所以不需要客户端来指定具体的策略算法了，示例代码如下：

（4）看看现在的客户端，没有了选择具体实现策略算法的工作，变得非常简单，故意多调用一次，可以看出不同的效果，示例代码如下：

 （5）小结一下，通过上面的示例，会看到策略模式的一种简单应用，也顺便了解一下基本的容错恢复机制的设计和实现。在实际的应用中，需要设计容错恢复的系统一般要求都比较高，应用也会比较复杂，但是基本的思路是差不多的。

未完待续......