定义
策略模式(Strategy Pattern)是一种行为型设计模式,定义了一系列算法,将每个算法封装起来,并使它们可以互相替换。策略模式让算法独立于使用它的客户端而变化,使得算法的变化不会影响到使用它的客户端。
UML图
角色
- Strategy(策略接口):定义一个公共接口,所有具体策略类都需要实现这个接口。
- ConcreteStrategy(具体策略类):实现策略接口,提供具体的算法或行为。
- Context(上下文):持有一个策略对象的引用,允许客户端选择所需的策略并委托请求到具体策略对象。
工作流程
- 客户端创建一个上下文对象,并根据需要选择具体的策略。
- 上下文调用策略对象的方法来执行特定的算法。
- 客户端可以在运行时切换策略,实现灵活的行为变化。
代码
// 策略接口
interface Strategy {int doOperation(int num1, int num2);
}// 具体策略类:加法
class AddStrategy implements Strategy {@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 + num2;}
}// 具体策略类:减法
class SubtractStrategy implements Strategy {@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 - num2;}
}// 具体策略类:乘法
class MultiplyStrategy implements Strategy {@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 * num2;}
}// 上下文类
class Context {private Strategy strategy;public Context(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}public void setStrategy(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}public int executeStrategy(int num1, int num2) {return strategy.doOperation(num1, num2);}
}// 测试策略模式
public class StrategyPatternDemo {public static void main(String[] args) {Context context = new Context(new AddStrategy());System.out.println("10 + 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));context.setStrategy(new SubtractStrategy());System.out.println("10 - 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));context.setStrategy(new MultiplyStrategy());System.out.println("10 * 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));}
}
优点
- 灵活性高:可以在运行时动态选择或更改算法,提高了系统的灵活性和可扩展性。
- 易于扩展:增加新的策略只需实现策略接口,不需要修改现有的上下文代码,符合开闭原则。
- 减少条件语句:通过将算法封装在策略类中,避免了大量的条件判断,使代码更加清晰易懂。
缺点
- 客户端需要了解策略:客户端需要了解不同的策略和它们的使用方式,这可能增加复杂性。
- 策略数量增多:每种算法需要一个策略类,可能导致类的数量增加,管理难度上升。
适用场景
- 算法选择:需要根据不同的条件选择不同的算法,如排序、支付方式等。
- 行为变化:如图形处理中的不同绘制行为、游戏中的不同角色行为。
- 可插拔的算法:如日志记录系统中选择不同的记录方式(控制台、文件、数据库等)。
策略模式通过将算法封装在独立的策略类中,使得算法可以灵活变化,提高了代码的可读性和可维护性。