设计模式 --- 策略模式

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我是靠谱客的博主炙热彩虹，最近开发中收集的这篇文章主要介绍设计模式 --- 策略模式，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

Strategy --- 策略模式：

模式动机：
在软件开发中，常遇到类似问题，实现某一个功能的途径有很多，如查找，排序等，一种常用的方法是"硬编码"（Hard Coding）在一个类中，如果需要提供多种查找算法，可以将这些算法写到一个类中，在该类中提供多个方法，每一方法对应一个具体的查找算法；当然也可以将这些查找算法封装在一个统一的方法中，用过if...else... 等条件判断语句来进行选择。这两种实现方法我们都可以称之为硬编码，如果要新增一种新的查找算法，需要修改封装算法类的源代码；更换查找算法，也需要修改客户端调用代码。在这个算法类中封装了大量的查找算法，该类代码将教负责，维护教为困难。
为了解决这些问题，可以定义一些独立的类来封装不同的算法，每一个类封装一个具体的算法，在这里，每一个封装算法的类我们都可以称之为策略（Strategy）,为了保证这些策略的一致性，一般会用一个抽象的策略类来做算法的定义，而具体每种算法则对应于一个具体的策略类。

模式定义：
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公公接口的独立的类中，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：是对算法的包装，是把使用算法的责任和算法本身分割开来，委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法包装到一系列的策略类里面，作为一个抽象策略类的子类。用一句话来说，就是："准备一组算法，并将每一个算法封装起来，使得它们可以互换" 。

模式结构：

Context: 环境角色，持有一个Strategy的引用。
Strategy: 抽象策略角色，这是一个抽象角色，通常由一个接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体策略类所需的接口。
ConreteStrategy：具体策略类，保证了相关的算法或行为。

环境角色类：
public class Context {
  // 持有一个具体策略的对象
  private Strategy strategy;
  /**
   * 构造函数， 传入一个具体策略对象
   *
   * @params strategy  具体策略对象
   */
  public Context(Strategy strategy) {
    this.strategy = strategy;
  }
  /**
   * 策略方法
   */
  public void contextInterface() {
    strategy.strategyInterface();
  }
}
抽象策略类：
public interface Strategy {
  /**
   * 策略方法
   */
  void strategyInterface();
}
具体策略类：
public class ConcreteStrategyA implements Strategy {
  @Override
  public void strategyInterface() {
    // 相关业务
  }
}
public class ConcreteStrategyB implements Strategy {
  @Override
  public void strategyInterface() {
    // 相关业务
  }
}
public class ConcreteStrategyC implements Strategy {
  @Override
  public void strategyInterface() {
    // 相关业务
  }
}

实例：收银软件项目

需求：收银员根据客户购买产品的单价和数量，想客户打印小票。

简单实现：

public class Cash {
  public String list = "";
  public Double totalPrice = 0.00;
  public void buttonOk() {
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    System.out.println("输入单价：")；
    String price = scanner.nextLine();
    scanner = new Scanner(System.in);
    System.out.println("输入数量：");
    String num = scanner.nextLine();
    scanner = new Scanner(System.in);
    System.out.println("输入折扣：");
    String discount = scanner.nextLine();
    Double account = Double.parseDouble(price) * Integer.parseInt(num) * Double.parseDouble(discount) / 10;
    list += "单价：" + price + ", 数据：" + num + ", 折扣：" + discount + "n";
    totalPrice += account;
  }
  public static void main(String[] args) {
    Cash cash = new Cash();
    boolean flag = true;
    while (flag) {
      cash.buttonOk();
      if (cash.totalPrice > 20) {
        flag = false;
      }
    }
    System.out.println("=============");
    System.out.println("清单：n" + cash.list);
    System.out.println("总价：" + cash.totalPrice);
  }
}

缺点：
面相对象的角度思考，这个类将前端输入和业务逻辑混合在一块了，不利于维护，扩展，复用，也不灵活。
如果之后要扩展，增加新的活动，则每次都需要修改原来的代码。

使用简单的工厂模式实现：
首先需要一个工厂类，可以实现，根据不同的类型，返回不同的现金收费方式。

/**
 * 现金收费方式类
 */
public abstract class CashFee {
  public abstract double acceptCash(double money);
}
// 定义现金收费方式： 正常收费， 折扣， 满减
/**
 * 正常收费
 */
public class NormalCashFee extends CashFee {
  @Override
  public double acceptCash(double money) {
    return money;
  }
}
/**
 * 折扣
 */
public class DiscountCashFee extends CashFee {
  private double discount = 0.00;
  public DiscountCashFee(double discount) {
    this.discount = discount / 10;
  }
  @Override
  public double acceptCash(double money) {
    return this.discount * money;
  }
  public double geDiscount() {
    return discount;
  }
  public void setDiscount(double discount) {
    this.discount = discount;
  }
}
/**
 * 满减
 */
public class ReturnCashFee extends CashFee {
  private double baseCash;
  private double returnCash;
  public ReturnCashFee(double baseCash, double returnCash) {
    this.baseCash = baseCash;
    this.returnCash = returnCash;
  }
  public  void setBaseCash(double baseCash) {
    this.baseCash = baseCash;
  }
  public double getBaseCash() {
    return this,baseCash;
  }
  public void setReturnCash(double returnCash) {
    this.returnCash = returnCash;
  }
  public double getReturnCash() {
    return this.returnCash;
  }
  @Override
  public double acceptCash(double money) {
    return money - Math.floor(money / baseCash) * returnCash;
  }
}
// 定义工厂类，用于生产各种各样的现金收费方式
public class CashFeeFactory {
  public static CashFee createCashFee(int type, double discount, double baseCash, double returnCash) {
    CashFee cashFee = null;
    switch (type) {
      case 1:
        cashFee = new NormalCashFee();
        break;
      case 2:
        cashFee = new DiscountCashFee(discount);
        break;
      case 3:
        cashFee = new ReturnCashFee(baseCash, returnCash);
        break;
      default:
        break;
    }
    return cashFee;
  }
  public static void main(String[] args) {
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    System.out.println("输入单价：");
    String price = scanner.nextLine();
    scanner = new Scanner(System.in);
    System.out.println("输入数量：");
    String num = scanner.nextLine();
    scanner = new Scanner(System.in);
    System.out.println("输入折扣类型（1 无折扣 2 打折 3 满减）：");
    String type = scanner.nextLine();
    double discount = 0.0d;
    double basePrice = 0;
    double returnPrice = 0;
    if ("2".equals(type)) {
        scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("输入折扣：");
        discount = Double.parseDouble(scanner.nextLine());
    }
    if ("3".equals(type)) {
        scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("基础金额：");
        basePrice = Double.parseDouble(scanner.nextLine());
        scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("返还现金：");
        returnPrice = Double.parseDouble(scanner.nextLine());
    }
    Double money = Double.parseDouble(price) * Integer.parseInt(num);
    CashFee cashFee = CashFeeFactory.createCashFee(Integer.parseInt(type), discount, basePrice, returnPrice);
    System.out.println("总价：" + cashFee.acceptCash(money));
  }
}

简单工厂模式的优缺点：
优点：
1. 业务逻辑和前端展示分离开了。业务逻辑的修改，不影响前端代码的展示。
2. 每一个业务逻辑单独一个雷，修改或者添加一个类，不会影响到其他的类。
3. 使用工厂类封装了业务逻辑类，前端不需要知道到底每种业务怎么实现，只需要知道他的父类即可。

缺点：
1. 如果活动很频繁，经常会搞各种各样的活动，那么业务逻辑就会有很多种，每次都要增加一个类。

2. 每增加一个类都要丢改工厂类，修改很频繁。将简单工厂模式和策略模式结合起来：

// 增加 一个上下文
public class CashContext {
  private CashFee cashFee;
  /**
   * 构建不同的收费模式
   * @param type       [description]
   * @param discount   [description]
   * @param baseCash   [description]
   * @param returnCash [description]
   */
  public CashContext(int type, double discount, double baseCash, double returnCash) {
    switch(type) {
      case 1: {
        this.cashFee = new NormalCashFee();
        break:
      }
      case 2: {
        this.cashFee = new DiscountCashFee(discount);
        break;
      }
      case 3: {
        this.cashFee = new ReturnCashFee(baseCash, returnCash);
        break;
      }
      default:
        break;
    }
  }
  /**
   * 获取结果
   */
  public double getResult(double money) {
    return cashFee.acceptCash(money);
  }
/**
 * 测试类
 * @param args [description]
 */
  public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("输入单价：");
        String price = scanner.nextLine();
        scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("输入数量：");
        String num = scanner.nextLine();
        scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("输入折扣类型（1 无折扣 2 打折 3 满减）：");
        String type = scanner.nextLine();
        double discount = 0.0d;
        double basePrice = 0;
        double returnPrice = 0;
        if ("2".equals(type)) {
            scanner = new Scanner(System.in);
            System.out.println("输入折扣：");
            discount = Double.parseDouble(scanner.nextLine());
        }
        if ("3".equals(type)) {
            scanner = new Scanner(System.in);
            System.out.println("基础金额：");
            basePrice = Double.parseDouble(scanner.nextLine());
            scanner = new Scanner(System.in);
            System.out.println("返还现金：");
            returnPrice = Double.parseDouble(scanner.nextLine());
        }
        Double money = Double.parseDouble(price) * Integer.parseInt(num);
        CashContext cashContext = new CashContext(Integer.parseInt(type), discount, basePrice, returnPrice);
        System.out.println("总价：" + cashContext.getResult(money));
    }
}

对比简单工厂设计模式和策略模式+工厂模式的区别：

CashFee cashFee = CashFeeFactory. createCashFee(Integer.parseInt(type), discount, baseCash, returnCash);
CashContext cashContext = new CashContext(Integer.parseInt(type), discount, baseCash, returnCash);

对于客户端而言，简单工厂设计模式，客户端要知道两个类， CashFee 和 CashFeeFactory, 而策略模式 + 简单工厂模式，客户端只需要知道 CashContext 类即可，降低了耦合性。

总结策略模式：
策略模式：分别封装行为接口，实现算法族，超类里放行为接口对象，在子类里具体设定行为对象。原则就是：分离变化部分，封装接口，基于接口变成各种功能。此模式让行为算法的变化独立于算法的使用者。

策略模式应用分析：

策略模式分析：
策略模式是对算法的封装，他把算法的责任和算法本身分割开，委派给不同地对象管理。策略模式通常把一个系列的算法封装到一系列的策略类里面，作为一个抽象策略类的子类。一句话说"转变一组算法，并将每一个算法封装起来，使得它们可以互换"。

重心：
不是如何实现算法，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。

注意点：
1. 分析项目中变化部分与不变部分
2. 多用组合少用继承；用行为类组合，而不是行为的继承。更有弹性。