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一文搞懂設計模式—策略模式

來源: 責編: 時間:2024-02-01 12:52:11 223觀看
導讀在軟件開發(fā)中,經常會遇到需要根據不同的條件來實現不同行為的場景。這種場景下,策略模式(Strategy Pattern)就是一種非常有用的設計模式。策略模式屬于行為型模式,允許我們定義一系列算法,并將其封裝在獨立的策略類中,使得它

在軟件開發(fā)中,經常會遇到需要根據不同的條件來實現不同行為的場景。這種場景下,策略模式(Strategy Pattern)就是一種非常有用的設計模式。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

策略模式屬于行為型模式,允許我們定義一系列算法,并將其封裝在獨立的策略類中,使得它們可以互相替換。通過使用策略模式,我們能夠靈活地選擇和切換不同的算法,而無需修改原有的代碼,替代?量 if else 的邏輯。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

使用場景

策略模式通常在以下情況下被使用:UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 當存在多種實現方式,且需要在運行時動態(tài)選擇具體實現時,策略模式非常有用。例如,一個購物應用可能需要根據用戶的會員等級來計算折扣,不同等級對應不同的計算方式,這時就可以使用策略模式來實現。
  • 當存在一組類似的行為,只是實現細節(jié)略有不同,但又不希望通過繼承來添加新的子類時,策略模式也很適用。它將這組行為封裝在獨立的策略類中,并通過委托的方式在上下文對象中使用。

例如:UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 支付方式選擇:一個電子商務平臺可以根據用戶的選擇來使用不同的支付策略,例如信用卡支付、支付寶支付、微信支付等。
  • 排序算法選擇:一個排序工具可以根據用戶的需求選擇不同的排序算法,例如快速排序、歸并排序等。
  • 數據驗證:一個表單驗證工具可以根據不同的驗證規(guī)則采用不同的驗證策略,例如長度驗證、格式驗證等。

這些只是策略模式的一些例子,實際應用場景非常豐富。通過使用策略模式,我們可以將算法或行為與具體的業(yè)務邏輯解耦,使得系統(tǒng)更加靈活和可擴展。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

策略模式實現

在策略模式中,有三個核心角色:上下文(Context)、策略接口(Strategy)和具體策略類(Concrete Strategy)。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 上下文(Context):封裝了具體策略的執(zhí)行邏輯,提供給客戶端使用的接口。上下文通常包含一個指向策略接口的引用,用于調用具體策略的方法。
  • 策略接口(Strategy):定義了一組算法或行為的公共接口,所有具體策略都必須實現該接口。
  • 具體策略類(Concrete Strategy):實現了策略接口,提供了具體的算法或行為。

下面我們來實現一下策略模式:UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

步驟 1

創(chuàng)建策略接口。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

//策略接口public interface PaymentStrategy {    void pay(double amount);}

步驟2

創(chuàng)建策略接口實現類。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

//具體策略類public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {    public void pay(double amount) {        System.out.println("使用信用卡支付:" + amount);        // 具體的支付邏輯    }}
public class WeChatPay implements PaymentStrategy {    public void pay(double amount) {        System.out.println("使用微信支付:" + amount);        // 具體的支付邏輯    }}

注意:在實際項目中,我們一般通過工廠方法模式來實現策略類的聲明。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

實現關系如下:UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

圖片圖片UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

步驟 3

創(chuàng)建 Context 類。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

// 上下文類public class PaymentContext {    private PaymentStrategy paymentStrategy;        public PaymentContext(PaymentStrategy paymentStrategy) {        this.paymentStrategy = paymentStrategy;    }        public void pay(double amount) {        paymentStrategy.pay(amount);    }}

調用一下:UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

// 使用示例public class Main {    public static void main(String[] args) {        PaymentStrategy strategy = new CreditCardPayment();        PaymentContext context = new PaymentContext(strategy);        context.pay(100.0);                strategy = new WeChatPay();        context = new PaymentContext(strategy);        context.pay(200.0);    }}

輸出:UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

使用信用卡支付:100.0使用微信支付:200.0

在上面的代碼中,我們定義了一個 PaymentStrategy 接口作為策略接口,兩個具體的策略類 CreditCardPayment 和 WeChatPay 實現了該接口。然后,我們創(chuàng)建了一個 PaymentContext 上下文對象,并根據需要傳入不同的策略實例進行支付操作。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

策略模式的優(yōu)缺點

策略模式的優(yōu)點包括:UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 松耦合:策略模式將不同的策略封裝在獨立的類中,與上下文對象解耦,增加了代碼的靈活性和可維護性。
  • 易于擴展:可以通過添加新的策略類來擴展系統(tǒng)的功能,無需修改現有代碼。
  • 符合開閉原則:對于新的策略,無需修改上下文對象,只需要實現新的策略接口即可。

策略模式的缺點包括:UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 類數量增多:每個具體策略都需要一個獨立的類,如果策略較多,將導致類的數量增加。
  • 上層必須知道所有策略類:上層模塊必須知道有哪些策略,并選擇合適的策略進行使用,這與迪米特法則是相違背的,我只是想使用了一個策略,我憑什么就要了解這個策略呢?那要你的封裝類還有什么 意義?這是原裝策略模式的一個缺點。

注意事項: 如果一個系統(tǒng)的策略多于四個,就需要考慮使用混合模式,解決策略類膨脹的問題,否則日后的系統(tǒng)維護就會成為一個燙手山芋。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

策略模式優(yōu)化

使用Map取消 Context 類

我們可以將策略實現類放進 Map 中,根據 key 去選擇具體的策略,就不必事先定義 Context 類。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

public static void main(String[] args) {        Map<String, PaymentStrategy> map=new HashMap<>();        map.put("CREDIT_CARD", new CreditCardPayment());        map.put("WECHAT_PAY",new WeChatPay());        map.get("CREDIT_CARD").pay(100.0);        map.get("WECHAT_PAY").pay(200.0);    }

策略枚舉解決策略類膨脹

策略枚舉可以解決策略類過多的問題。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

我們對原裝的策略模式進行改造,把原有定義在抽象策略中的方法移植到枚舉中,讓枚舉成員成為一個具體策略。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

@Slf4jpublic enum PaymentStrategyEnum {    CREDIT_CARD {        @Override        public void pay(double amount) {            log.info("使用信用卡支付:" + amount);            // 具體的支付邏輯        }    },    WECHAT_PAY {        @Override        public void pay(double amount) {            log.info("使用微信支付:" + amount);            // 具體的支付邏輯        }            };    public abstract void pay(double amount);}

在上面的代碼中,我們定義了一個枚舉類型 PaymentStrategy,其中包含兩個枚舉常量 CREDIT_CARD 和 WECHAT_PAY。每個枚舉常量都重寫了 pay() 方法,用于具體的支付邏輯。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

// 使用示例public static void main(String[] args) {        Map<String, PaymentStrategyEnum> map=new HashMap<>();        map.put("CREDIT_CARD",  PaymentStrategyEnum.CREDIT_CARD);        map.put("WECHAT_PAY", PaymentStrategyEnum.WECHAT_PAY);        map.get("CREDIT_CARD").pay(100.0);        map.get("WECHAT_PAY").pay(200.0);    }

注意:策略枚舉是一個非常優(yōu)秀和方便的模式,但是它受枚舉類型的限制,每個枚舉項都是 public、final、static 的,擴展性受到了一定的約束,因此在系統(tǒng)開發(fā)中,策略枚舉一般擔當不經常發(fā)生變化的角色。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

SpringBoot中的策略模式

SpringBoot中使用策略模式更加方便:UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

public interface Test {    void print(String name);}
@Service("testA")@Slf4jpublic class TestA implements Test{    @Override    public void print(String name) {        log.info("實現類A"+name);    }}
@Service("testB")@Slf4jpublic class TestB implements Test{    @Override    public void print(String name) {        log.info("實現類B"+name);    }}

使用的時候 @Autowired 或者 @Resource 即可,SpringBoot會幫我們把實現類自動注入注入Map。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

@Resourceprivate Map<String,Test> map;
Test test = map.get("你想拿出的具體策略類");test.print("hello world");

總結

策略模式是一種強大而靈活的設計模式,它可以幫助我們處理不同的算法或行為,并使系統(tǒng)更具可維護性和擴展性。通過封裝具體的策略類和使用上下文對象,我們可以輕松地選擇和切換不同的策略,而無需修改現有的代碼。UYU28資訊網——每日最新資訊28at.com

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