CH16-行为型-策略

模式动机

• 完成一项任务，往往可以有多种不同的方式，每种方式称为一个策略，我们可以根据环境、条件的不同选择不同的策略来完成该项任务。
• 在软件开发中也常常遇到类似的情况，实现某一功能有多个途径，此时可以使用一种设计模式来使得系统可以灵活的选择解决途径，也能够方便的增加新的解决途径。
• 在软件系统中，有许多算法可以实现某一功能，如查找、排序等，一种常用的方法是硬编码在一个类中，如需要提供多种查询算法，可以将这些算法写到一个类中，在该类中提供多个方法，每个方法对应一种算法；或者将所有的算法封装在一个方法中，通过if-else语句来进行选择。这些方法都可以称为硬编码，如果需要增加一种新的算法，则需要修改封装算法类的源代码；修改、更换算法时，仍然需要修改客户端调用代码。这种方式使封装算法的类过于庞大、逻辑复杂，难以维护。
• 除了提供专门的查找算法外，还可以在客户端程序中直接包含算法代码，这种做法更不可取，将导致客户端程序庞大而难以维护，如果存在大量可供选择的代码则将家中问题的严重性。
• 为了解决这个问题，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，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，一般会使用一个抽象的策略类来做算法的定义，而具体每种算法则应对应于一个具体的策略类。

模式定义

策略模式(Strategy Pattern)：定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让他们可以互相替换。该模式实现算法能够独立于使用它的客户端而独立变化，或称政策模式(Policy)。

模式结构

包含 3 种角色：

• Context：环境类
• Strategy：抽象策略类
• ConcreteStrategy：具体策略类

类图

时序图

模式分析

• 策略模式是一个比较容易理解和使用的模式，就是对算法的封装，它把算法的责任和算法本身分割开，委派给不同的对象管理。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。即：准备一组算法，并将每一个算法封装起来，使得他们可以互换。
• 在该模式中，应当有客户端自己决定何时、选择哪个具体策略。
• 该模式仅仅是封装算法，提供新算法插入到已有系统中，以及老算法从系统中移除。策略模式并不觉得在何时使用哪种算法，这些由客户端类决定。在一定程度上提升了灵活性，但是客户端需要理解所有具体策略之间的区别，以便选择合适的算法，这也是该模式的缺点，一定程度上增加了客户端的使用难度。

优点

• 提供了对开闭原则的支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择、增减算法或行为。
• 提供了管理相关算法族的办法。
• 提供了可以替换继承关系的办法。
• 可以避免使用多重条件语句。

缺点

• 客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪个策略。
• 将会产生很多策略类，可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。

适用场景

• 如果一个系统中有很多类，他们之间的区别仅在于他们的行为，这时使用策略模式就可以动态的让一个对象在许多行为中选择一个。
• 系统需要动态地在几种算法中选择一种。
• 如果一个对象有很多的行为，如果不用恰当的模式，这些行为就只好使用多重的条件选择语句实现。
• 不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，在具体策略类中封装算法和相关的数据结构，提高算法的保密性与安全性。