策略模式

什么是策略模式?

策略模式属于对象的行为模式。其用意是针对一组算法,将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中,从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。

策略模式的结构

策略模式是对算法的包装,是把使用算法的责任和算法本身分开来,委派给不同的对象管理;
策略模式有三个角色:
环境角色(Context):持有一个Strategy的引用
抽象策略角色(Strategy):这是一个抽象角色,通常由一个接口或抽象类来实现,此角色给出所有具体策略类所需的接口;
具体策略角色(ConcreteStrategy):包装了相关的算法或行为,实现了抽象策略角色的接口;

UML图如下所示:


策略模式UML图

策略模式的应用场景

1、针对同一类型问题的多种处理方式,仅仅是具体行为有差别时;
2、需要安全的封装多种同一类型操作时;
3、出现同一抽象类有多个子类,使用if else或switch case来选择具体子类时;

举个例子,有这样一个场景,我们在买lol的皮肤时,会对不同的会员有不同的折扣,比如对普通会员是9折,超级会员是8折、黄金会员7折、白金会员5折等等;这时,我们要根据不同的会员,计算出要购买的皮肤的价格;

抽象策略角色:Strategy,提取具体策略角色要实现的方法,计算实际要付的价格;

public interface DiscountStrategy {

    double discountPrice(double price);//计算折扣价

}

具体策略角色
普通会员

public class CommonDiscount implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double discountPrice(double price) {
        return price * 0.9;//普通会员9折优惠
    }
}

超级会员

public class SuperDiscount implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double discountPrice(double price) {
        return price * 0.8;//超级会员8折优惠
    }
}

黄金会员

public class GoldDiscount implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double discountPrice(double price) {
        return price * 0.7;//黄金会员7折优惠
    }
}

白金会员

public class PlatinumDiscount implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double discountPrice(double price) {
        return price * 0.5;//白金会员5折优惠
    }
}

环境角色

public class Price {
    private DiscountStrategy strategy;//持有一个具体的策略对象


    public void setStrategy(DiscountStrategy strategy) {//设置策略
        this.strategy = strategy;
    }

    public double getPrice(double price) {//计算最终价格
        return strategy.discountPrice(price);
    }
}

主程序使用:

        Price price = new Price();
        price.setStrategy(new CommonDiscount());
        System.out.println("普通会员的价格:" + price.getPrice(100.0));
        price.setStrategy(new SuperDiscount());
        System.out.println("超级会员的价格:" + price.getPrice(100.0));
        price.setStrategy(new GoldDiscount());
        System.out.println("黄金会员的价格:" + price.getPrice(100.0));
        price.setStrategy(new PlatinumDiscount());
        System.out.println("白金会员的价格:" + price.getPrice(100.0));

运行结果:


运行结果

以上举了一个简单粗暴的例子,计算不同会员不同的折扣价,但是这也太简单了,在实际的开发场景中,我们还要具体区分会员的等级,而又应该如何区分呢?所以,上例我们只是简单的介绍了一些策略模式的原理,接下来我们来进行真实的开发场景分析,还是以上述会员为例,玩过腾讯游戏的都知道,我们不停的充扣币,买礼包,买装备,每充一次,都会有相应的积分,当积分到底固定值后,会员等级就会提升;所以我们就以此为例,到达1000积分为普通会员、2000超级会员、3000黄金会员、5000白金会员;所以,我们现在要新建一个环境角色类 Player:

public class Player {
    private double totalMoney = 0;//总计消费
    private double money = 0;//单次消费金额
    private DiscountStrategy strategy = new OriginalDiscount();//默认的折扣方式 不打折 原价

    public double buy(double price) {//根据消费金额,返回相应的折扣
        this.money = price;
        totalMoney += price;

        if (totalMoney >= 5000) {//白金会员
            strategy = new PlatinumDiscount();
        } else if (totalMoney >= 3000) {//黄金会员
            strategy = new GoldDiscount();
        } else if (totalMoney >= 2000) {//超级会员
            strategy = new SuperDiscount();
        } else if (totalMoney >= 1000) {//普通会员
            strategy = new CommonDiscount();
        }

        return strategy.discountPrice(price);
    }
}

主程序中使用:

Player player1 = new Player();//玩家1
System.out.println("玩家1的商品原价是:1000  折扣价为:" + player1.buy(1000));
Player player2 = new Player();//玩家2
System.out.println("玩家2的商品原价是:2000  折扣价为:" + player1.buy(2000));
Player player3 = new Player();//玩家3
System.out.println("玩家3的商品原价是:5000  折扣价为:" + player1.buy(5000));

运行结果:


运行结果

在上面的基础上,我们引入简单工厂来进行优化,新建一个简单的折扣工厂类:

public class DisCountFactory {
    private DisCountFactory() {
    }

    public static DiscountStrategy createDiscount(double totalMoney) {
        if (totalMoney >= 5000) {//白金会员
            return new PlatinumDiscount();
        } else if (totalMoney >= 3000) {//黄金会员
            return new GoldDiscount();
        } else if (totalMoney >= 2000) {//超级会员
            return new SuperDiscount();
        } else if (totalMoney >= 1000) {//普通会员
            return new CommonDiscount();
        }

        return new OriginalDiscount();//非会员
    }
}

然后再修改Player类:

public class Player {
    private double totalMoney = 0;//总计消费
    private double money = 0;//单次消费金额
    private DiscountStrategy strategy = new OriginalDiscount();//默认的折扣方式 不打折 原价

    public double buy(double price) {//根据消费金额,返回相应的折扣
        this.money = price;
        totalMoney += price;
        strategy = DisCountFactory.createDiscount(totalMoney);
        return strategy.discountPrice(price);
    }
}

这样一个简单工厂+策略模式的需求就完成了,这样做得好处是将制定策略的功能从玩家类里分离出来了,更便于我们控制和管理;

策略模式的优缺点

优点:
1、策略模式提供了管理相关算法组的办法,策略类的等级结构定义了一个算法组或行为组,恰当的使用继承,可以把公共代码移到父类里面,避免代码重复;
2、策略模式可以避免使用过多的if else判断,更易于维护;
缺点:
1、客户端必须知道所有的策略类,并自行决定使用哪个策略类,因此策略模式只适用于客户端已知的算法和行为的情况,有使用局限性;
2、由于策略模式把每个具体的策略实现都单独封装成为类,如果备选的策略很多的话,创建的对象类会过多;

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