灵活应对:策略模式在软件设计中的应用-程序员宅基地

技术标签: 策略模式  设计模式  

策略模式是一种行为型设计模式,它允许定义一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以互换使用。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户端,使得在不修改原有代码的情况下切换或扩展新的算法成为可能。

使用策略模式的场景包括但不限于:

当存在多种实现方式,且需要在运行时根据不同条件动态选择具体实现时。例如,一个购物应用可能需要根据用户的会员等级来计算折扣,不同等级对应不同的计算方式,这时就可以使用策略模式来实现。
当存在一组类似的行为,实现细节略有不同,但又不希望通过继承来添加新的子类时。这样可以避免类的爆炸性增长,保持类的单一职责原则。

代码示例

在Java中实现策略模式时,通常会涉及以下几个角色的类和接口,它们之间的关系构成了策略模式的核心:

  1. 上下文(Context):
    维护对策略对象的引用。可定义一个接口来让策略对象访问上下文中的其他数据。
  2. 策略Strategy):
    定义所有支持的算法或行为的策略接口。该接口通常包含一个方法,该方法用于执行策略。
  3. 具体策略(Concrete Strategy):实现策略接口的具体类。每个具体策略类实现算法或行为的一个变体。
  4. 客户端(Client):
    使用上下文和策略接口的类。不直接调用策略方法,而是通过上下文进行。

如下图所示:
在这里插入图片描述

以下是示例的java实现:

// 定义策略接口
interface Strategy {
    
    void execute();
}

// 实现策略接口的具体策略类A
class ConcreteStrategyA implements Strategy {
    
    public void execute() {
    
        System.out.println("执行策略A");
    }
}

// 实现策略接口的具体策略类B
class ConcreteStrategyB implements Strategy {
    
    public void execute() {
    
        System.out.println("执行策略B");
    }
}

// 上下文类,用于维护策略对象
class Context {
    
    private Strategy strategy;
    public Context(Strategy strategy) {
    
        this.strategy = strategy;
    }
    public void setStrategy(Strategy strategy) {
    
        this.strategy = strategy;
    }
    public void executeStrategy() {
    
        strategy.execute();
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        // 创建具体策略对象A和B
        Strategy strategyA = new ConcreteStrategyA();
        Strategy strategyB = new ConcreteStrategyB();
        // 创建上下文对象,并设置具体策略对象
        Context context = new Context(strategyA);
        // 执行策略
        context.executeStrategy();
        // 切换策略
        context.setStrategy(strategyB);
        // 再次执行策略
        context.executeStrategy();
    }
}

JDK源码中策略模式的应用

Collections.sort() 方法在 JDK中是策略模式的一个经典应用。这个方法根据传入的列表(List)以及可选的比较器(Comparator),对列表进行排序。
使用流程:

  1. 客户端代码调用Collections.sort()方法,并传入自定义比较器。
  2. Collections.sort()方法接收列表作为参数。
  3. 列表返回其元素给Collections.sort()方法以进行比较。
  4. Collections.sort()方法使用自定义比较器(如果提供)或元素的自然顺序(如果元素实现了Comparable接口)来确定排序逻辑。
  5. 根据选择的策略,Collections.sort()方法对列表进行排序。
    如图所示:
    在这里插入图片描述

以下是 Collections.sort() 方法的策略模式分析:

  1. 策略接口:这里的策略接口是 Comparator,它定义了排序策略的公共行为,即 compare(Object o1, Object o2) 方法。Comparator 可以有多个实现,每个实现提供不同的排序规则。

  2. 具体策略:Comparator 的实现类代表具体策略。例如,Collections.reverseOrder() 返回一个反向排序的比较器,而 Collections.naturalOrder() 返回自然顺序的比较器。用户也可以自定义 Comparator 来表达特定的排序需求。

  3. 上下文(Context):Collections.sort() 方法本身充当上下文角色。它接受一个列表和一个可选的比较器对象。如果提供了比较器,Collections.sort() 会使用该比较器来对列表元素进行排序;如果没有提供,它会使用元素类型的自然顺序(如果元素类型实现了 Comparable 接口)。

  4. 策略的使用:在 Collections.sort() 内部,默认情况下,如果列表元素实现了 Comparable 接口,并且没有提供比较器,那么排序算法将使用 Comparable 接口提供的 compareTo() 方法作为排序策略。如果提供了 Comparator,则使用该比较器的 compare() 方法。

  5. 策略的切换:由于 Collections.sort() 能够接受不同的 Comparator 实现,因此可以在运行时动态地改变排序策略,无需修改排序代码本身。

  6. 算法的独立性:Collections.sort() 方法内部使用了归并排序或者TimSort(Java 7 引入),这个算法独立于策略。策略模式使得算法可以独立于具体的策略实现,增加了代码的灵活性和可扩展性。

优点

  1. 封装性:策略模式通过将算法封装在独立的策略类中,实现了算法与使用算法的客户端之间的解耦,提高了代码的模块性。
  2. 可扩展性:新的策略可以很容易地被添加进系统,符合开闭原则,即对扩展开放,对修改封闭。
  3. 动态替换:可以在运行时根据不同情况选择不同的算法策略,增加了系统的灵活性。
  4. 避免使用多重条件转移:策略模式提供了用组合来替代继承和庞大的条件语句的新思路,有利于代码的维护和理解。

缺点

  1. 系统复杂度:由于策略模式需要定义一系列的策略类,这会增加系统的复杂度。
  2. 数量增多引发的复杂性:随着策略数量的增加,客户端需要进行更多的策略选择和管理,这可能会引入额外的复杂性。
  3. 可能违反单一职责原则:如果策略类承担了过多的职责,或者某些策略实现过于复杂,可能会违背单一职责原则。
    总的来说,策略模式有助于避免使用多重条件语句,随着策略类数量的增长,管理这些策略可能会变得复杂,且在某些情况下可能违反设计原则。因此,在应用策略模式时,应该权衡其带来的灵活性和解耦优势以及可能引入的复杂性和设计问题。
版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接:https://blog.csdn.net/weixin_57057153/article/details/136017726

智能推荐

海康威视网络摄像头开发流程(五)------- 直播页面测试_ezuikit 测试的url-程序员宅基地

文章浏览阅读3.8k次。1、将下载好的萤石js插件,添加到SoringBoot项目中。位置可参考下图所示。(容易出错的地方,在将js插件在html页面引入时,发生路径错误的问题)所以如果对页面中引入js的路径不清楚,可参考下图所示存放路径。2、将ezuikit.js引入到demo-live.html中。(可直接将如下代码复制到你创建的html页面中)<!DOCTYPE html><html lan..._ezuikit 测试的url

如何确定组态王与多动能RTU的通信方式_组态王ua-程序员宅基地

文章浏览阅读322次。第二步,在弹出的对话框选择,设备驱动—>PLC—>莫迪康—>ModbusRTU—>COM,根据配置软件选择的协议选期期,这里以此为例,然后点击“下一步”。第四步,把使用虚拟串口打勾(GPRS设备),根据需要选择要生成虚拟口,这里以选择KVCOM1为例,然后点击“下一步”设备ID即Modbus地址(1-255) 使用DTU时,为下485接口上的设备地址。第六步,Modbus的从机地址,与配置软件相同,这里以1为例,点击“下一步“第五步,Modbus的从机地址,与配置软件相同,这里以1为例,点击“下一步“_组态王ua

npm超详细安装(包括配置环境变量)!!!npm安装教程(node.js安装教程)_npm安装配置-程序员宅基地

文章浏览阅读9.4k次,点赞22次,收藏19次。安装npm相当于安装node.js,Node.js已自带npm,安装Node.js时会一起安装,npm的作用就是对Node.js依赖的包进行管理,也可以理解为用来安装/卸载Node.js需要装的东西_npm安装配置

火车头采集器AI伪原创【php源码】-程序员宅基地

文章浏览阅读748次,点赞21次,收藏26次。大家好,小编来为大家解答以下问题,python基础训练100题,python入门100例题,现在让我们一起来看看吧!宝子们还在新手村练级的时候,不单要吸入基础知识,夯实自己的理论基础,还要去实际操作练练手啊!由于文章篇幅限制,不可能将100道题全部呈现在此除了这些,下面还有我整理好的基础入门学习资料,视频和讲解文案都很齐全,用来入门绝对靠谱,需要的自提。保证100%免费这不,贴心的我爆肝给大家整理了这份今天给大家分享100道Python练习题。大家一定要给我三连啊~

Linux Ubuntu 安装 Sublime Text (无法使用 wget 命令,使用安装包下载)_ubuntu 安装sumlime text打不开-程序员宅基地

文章浏览阅读1k次。 为了在 Linux ( Ubuntu) 上安装sublime,一般大家都会选择常见的教程或是 sublime 官网教程,然而在国内这种方法可能失效。为此,需要用安装包安装。以下就是使用官网安装包安装的教程。打开 sublime 官网后,点击右上角 download, 或是直接访问点击打开链接,即可看到各个平台上的安装包。选择 Linux 64 位版并下载。下载后,打开终端,进入安装..._ubuntu 安装sumlime text打不开

CrossOver for Mac 2024无需安装 Windows 即可以在 Mac 上运行游戏 Mac运行exe程序和游戏 CrossOver虚拟机 crossover运行免安装游戏包-程序员宅基地

文章浏览阅读563次,点赞13次,收藏6次。CrossOver24是一款类虚拟机软件,专为macOS和Linux用户设计。它的核心技术是Wine,这是一种在Linux和macOS等非Windows操作系统上运行Windows应用程序的开源软件。通过CrossOver24,用户可以在不购买Windows授权或使用传统虚拟机的情况下,直接在Mac或Linux系统上运行Windows软件和游戏。该软件还提供了丰富的功能,如自动配置、无缝集成和实时传输等,以实现高效的跨平台操作体验。

随便推点

一个用聊天的方式让ChatGPT写的线程安全的环形List_为什么gpt一写list就卡-程序员宅基地

文章浏览阅读1.7k次。一个用聊天的方式让ChatGPT帮我写的线程安全的环形List_为什么gpt一写list就卡

Tomcat自带的设置编码Filter-程序员宅基地

文章浏览阅读336次。我们在前面的文章里曾写过Web应用中乱码产生的原因和处理方式,旧文回顾:深度揭秘乱码问题背后的原因及解决方式其中我们提到可以通过Filter的方式来设置请求和响应的encoding,来解..._filterconfig selectencoding

javascript中encodeURI和decodeURI方法使用介绍_js encodeur decodeurl-程序员宅基地

文章浏览阅读651次。转自:http://www.jb51.net/article/36480.htmencodeURI和decodeURI是成对来使用的,因为浏览器的地址栏有中文字符的话,可以会出现不可预期的错误,所以可以encodeURI把非英文字符转化为英文编码,decodeURI可以用来把字符还原回来_js encodeur decodeurl

Android开发——打包apk遇到The destination folder does not exist or is not writeable-程序员宅基地

文章浏览阅读1.9w次,点赞6次,收藏3次。前言在日常的Android开发当中,我们肯定要打包apk。但是今天我打包的时候遇到一个很奇怪的问题Android The destination folder does not exist or is not writeable,大意是目标文件夹不存在或不可写。出现问题的原因以及解决办法上面有说报错的中文大意是:目标文件夹不存在或不可写。其实问题就在我们的打包界面当中图中标红的Desti..._the destination folder does not exist or is not writeable

Eclipse配置高大上环境-程序员宅基地

文章浏览阅读94次。一、配置代码编辑区的样式 <1>打开Eclipse,Help —> Install NewSoftware,界面如下: <2>点击add...,按下图所示操作: name:随意填写,Location:http://eclipse-color-th..._ecplise高大上设置

Linux安装MySQL-5.6.24-1.linux_glibc2.5.x86_64.rpm-bundle.tar_linux mysql 安装 mysql-5.6.24-1.linux_glibc2.5.x86_6-程序员宅基地

文章浏览阅读2.8k次。一,下载mysql:http://dev.mysql.com/downloads/mysql/; 打开页面之后,在Select Platform:下选择linux Generic,如果没有出现Linux的选项,请换一个浏览器试试。我用的谷歌版本不可以,换一个别的浏览器就行了,如果还是不行,需要换一个翻墙的浏览器。 二,下载完后解压缩并放到安装文件夹下: 1、MySQL-client-5.6.2_linux mysql 安装 mysql-5.6.24-1.linux_glibc2.5.x86_64.rpm-bundle