研磨设计模式之策略模式-2
gotea 2011-07-05
2 解决方案
2.1 策略模式来解决
用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是策略模式。那么什么是策略模式呢？
（1）策略模式定义 定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。
（2）应用策略模式来解决的思路
仔细分析上面的问题，先来把它抽象一下，各种计算报价的计算方式就好比是具体的算法，而使用这些计算方式来计算报价的程序，就相当于是使用算法的客户。
再分析上面的实现方式，为什么会造成那些问题，根本原因，就在于算法和使用算法的客户是耦合的，甚至是密不可分的，在上面实现中，具体的算法和使用算法的客户是同一个类里面的不同方法。
现在要解决那些问题，按照策略模式的方式，应该先把所有的计算方式独立出来，每个计算方式做成一个单独的算法类，从而形成一系列的算法，并且为这一系列算法定义一个公共的接口，这些算法实现是同一接口的不同实现，地位是平等的，可以相互替换。这样一来，要扩展新的算法就变成了增加一个新的算法实现类，要维护某个算法，也只是修改某个具体的算法实现即可，不会对其它代码造成影响。也就是说这样就解决了可维护、可扩展的问题。
为了实现让算法能独立于使用它的客户，策略模式引入了一个上下文的对象，这个对象负责持有算法，但是不负责决定具体选用哪个算法，把选择算法的功能交给了客户，由客户选择好具体的算法后，设置到上下文对象里面，让上下文对象持有客户选择的算法，当客户通知上下文对象执行功能的时候，上下文对象会去转调具体的算法。这样一来，具体的算法和直接使用算法的客户是分离的。
具体的算法和使用它的客户分离过后，使得算法可独立于使用它的客户而变化，并且能够动态的切换需要使用的算法，只要客户端动态的选择使用不同的算法，然后设置到上下文对象中去，实际调用的时候，就可以调用到不同的算法。
2.2 模式结构和说明 策略模式的结构示意图如图1所示：
图1 策略模式结构示意图
Strategy：
策略接口，用来约束一系列具体的策略算法。Context使用这个接口来调用具体的策略实现定义的算法。
ConcreteStrategy：
具体的策略实现，也就是具体的算法实现。
Context：
上下文，负责和具体的策略类交互，通常上下文会持有一个真正的策略实现，上下文还可以让具体的策略类来获取上下文的数据，甚至让具体的策略类来回调上下文的方法。
2.3 策略模式示例代码（1）首先来看策略，也就是定义算法的接口，示例代码如下：
/** * 策略，定义算法的接口 */ public interface Strategy { /** * 某个算法的接口，可以有传入参数，也可以有返回值 */ public void algorithmInterface(); } |
（2）该来看看具体的算法实现了，定义了三个，分别是ConcreteStrategyA、ConcreteStrategyB、ConcreteStrategyC，示例非常简单，由于没有具体算法的实现，三者也就是名称不同，示例代码如下：
/** * 实现具体的算法 */ public class ConcreteStrategyA implements Strategy { public void algorithmInterface() { //具体的算法实现 } } |
/** * 实现具体的算法 */ public class ConcreteStrategyB implements Strategy { public void algorithmInterface() { //具体的算法实现 } } |
/** * 实现具体的算法 */ public class ConcreteStrategyC implements Strategy { public void algorithmInterface() { //具体的算法实现 } } |
（3）再来看看上下文的实现，示例代码如下：
/** * 上下文对象，通常会持有一个具体的策略对象 */ public class Context { /** * 持有一个具体的策略对象 */ private Strategy strategy; /** * 构造方法，传入一个具体的策略对象 * @param aStrategy 具体的策略对象 */ public Context(Strategy aStrategy) { this.strategy = aStrategy; } /** * 上下文对客户端提供的操作接口，可以有参数和返回值 */ public void contextInterface() { //通常会转调具体的策略对象进行算法运算 strategy.algorithmInterface(); } } |
2.4 使用策略模式重写示例
要使用策略模式来重写前面报价的示例，大致有如下改变：
- 首先需要定义出算法的接口。
- 然后把各种报价的计算方式单独出来，形成算法类。
- 对于Price这个类，把它当做上下文，在计算报价的时候，不再需要判断，直接使用持有的具体算法进行运算即可。选择使用哪一个算法的功能挪出去，放到外部使用的客户端去。
这个时候，程序的结构如图2所示：
图2 使用策略模式实现示例的结构示意图
（1）先看策略接口，示例代码如下：
/** * 策略，定义计算报价算法的接口 */ public interface Strategy { /** * 计算应报的价格 * @param goodsPrice 商品销售原价 * @return 计算出来的，应该给客户报的价格 */ public double calcPrice(double goodsPrice); } |
（2）接下来看看具体的算法实现，不同的算法，实现也不一样，先看为新客户或者是普通客户计算应报的价格的实现，示例代码如下：
/** * 具体算法实现，为新客户或者是普通客户计算应报的价格 */ public class NormalCustomerStrategy implements Strategy{ public double calcPrice(double goodsPrice) { System.out.println("对于新客户或者是普通客户，没有折扣"); return goodsPrice; } } |
再看看为老客户计算应报的价格的实现，示例代码如下：
/** * 具体算法实现，为老客户计算应报的价格 */ public class OldCustomerStrategy implements Strategy{ public double calcPrice(double goodsPrice) { System.out.println("对于老客户，统一折扣5%"); return goodsPrice*(1-0.05); } } |
再看看为大客户计算应报的价格的实现，示例代码如下：
/** * 具体算法实现，为大客户计算应报的价格 */ public class LargeCustomerStrategy implements Strategy{ public double calcPrice(double goodsPrice) { System.out.println("对于大客户，统一折扣10%"); return goodsPrice*(1-0.1); } } |
（3）接下来看看上下文的实现，也就是原来的价格类，它的变化比较大，主要有：
- 原来那些私有的，用来做不同计算的方法，已经去掉了，独立出去做成了算法类
- 原来报价方法里面，对具体计算方式的判断，去掉了，让客户端来完成选择具体算法的功能
- 新添加持有一个具体的算法实现，通过构造方法传入
- 原来报价方法的实现，变化成了转调具体算法来实现
示例代码如下：
/** * 价格管理，主要完成计算向客户所报价格的功能 */ public class Price { /** * 持有一个具体的策略对象 */ private Strategy strategy = null; /** * 构造方法，传入一个具体的策略对象 * @param aStrategy 具体的策略对象 */ public Price(Strategy aStrategy){ this.strategy = aStrategy; } /** * 报价，计算对客户的报价 * @param goodsPrice 商品销售原价 * @return 计算出来的，应该给客户报的价格 */ public double quote(double goodsPrice){ return this.strategy.calcPrice(goodsPrice); } } |
（4）写个客户端来测试运行一下，好加深体会，示例代码如下：
public class Client { public static void main(String[] args) { //1：选择并创建需要使用的策略对象 Strategy strategy = new LargeCustomerStrategy (); //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); } } |
运行一下，看看效果。 你可以修改使用不同的策略算法具体实现，现在用的是LargeCustomerStrategy，你可以尝试修改成其它两种实现，试试看，体会一下切换算法的容易性。
未完待续......
注：本文转自 http://chjavach.iteye.com