Design Pattern: Strategy 形式
Strategy策略模式是属于设计模式中 对象行为型模式,主要是定义一系列的算法,把这些算法一个个封装成单独的类.
Stratrgy应用比较广泛,比如, 公司经营业务变化图, 可能有两种实现方式,一个是线条曲线,一个是框图(bar),这是两种算法,可以使用Strategy实现.
这里以字符串替代为例, 有一个文件,我们需要读取后,希望替代其中相应的变量,然后输出.关于替代其中变量的方法可能有多种方法,这取决于用户的要求,所以我们要准备几套变量字符替代方案.
考虑您要设计一个更换各种符号的工具类TextCharChange,您是否会采用这样的方式:
switch(getChangeType()) {
case RN_TYPE: replaceRN();
break;
case N_TYPE: replaceN();
break;
case OTHER_TYPE: replaceOTHER():
break;
...
}
}
这么作的缺点是,日后您要增加更换符号的策略时,会有几个地方需要修改:增加TYPE常数、增加TextCharChange中的 replaceXXX()方法、增加 replace()方法中的switch case判断。
像这种策略采用的情况,可以将策略加以封装为一个物件,而不是将策略写死在某个类中,如此一来,策略可以独立于客户端,随时增加变化、增加或减少策略,即使是修改每个策略的内容,也不会对客户端程式造成影响。
来举个最简单的例子,首先要知道Windows与Linux的文字档案换行符号是不同的,Windows是 /r/n ,而Linux是 /n,今天您要设计一个文字编辑器,在适当的时候,您必须要能随时转换这两种符号,如果不采用上面的策略采用流程的话,要如何设计:
- TextStrategy.java
public abstract class TextStrategy { protected String text; public TextStrategy(String text) { this.text = text; } public abstract String replace(); }
- LinuxStrategy.java
public class LinuxStrategy extends TextStrategy { public LinuxStrategy(String text) { super(text); } public String replace() { preOperation(); System.out.println( text = text.replaceAll("@r@n", "@n")); postOperation(); return text; } private void preOperation() { System.out.println("LinuxStrategy preOperation"); } private void postOperation() { System.out.println("LinuxStrategy postOperation"); } }
- WindowsStrategy.java
public class WindowsStrategy extends TextStrategy { public WindowsStrategy(String text) { super(text); } public String replace() { startOperation(); System.out.println( text = text.replaceAll("@n", "@r@n")); endOperation(); return text; } private void startOperation() { System.out.println("WindowsStrategy startOperation"); } private void endOperation() { System.out.println("WindowsStrategy endOperation"); } }
- TextCharChange.java
public class TextCharChange { public static void replace(TextStrategy strategy) { strategy.replace(); } }
- Main.java
public class Main { public static void main(String[] args) { String linuxText = "This is a test text!!@n Oh! Line Return!!@n"; String windowsText = "This is a test text!!@r@n Oh! Line Return@r@n"; // load file, suppose it's Linux's text file // take the WindowsStrategy // I want to change it to Windows' text file TextCharChange.replace( new WindowsStrategy(linuxText)); // such-and-such operation..... System.out.println(); // load file, suppose it's Windows' text file // take the LinuxStrategy // I want to change it to Linux's text file TextCharChange.replace( new LinuxStrategy(windowsText)); } }
为了明显的秀出结果,我们使用@n来表示 '/n' , @r 表示 '/r' 符号,Main中的流程是个假设的情况,何时采用何种策略是随机的。
在Strategy模式中,使用一个公开的介面replace(),让客户端请求,而在实作replace()时,可以任意的组合演算策略,程式中的 preOperation()、postOperation()就是用以示意演算的组合概念,Strategy模式封装了这些演算过程,使它们易于组合、修改、替换.
从行为上来说,State 模式 与Strategy模式是蛮相近的。
State模式:看当前是什么状态,就采取什么动作。
Strategy模式:看需求(情境)是什么,采用适当的策略。
不过两者虽相似,应用的场合稍有不同,State模式中有一个重点在于设定状态变化,就像 Gof 例子中举的TCP连线;Strategy策略模式则是直接采用适当的策略的感觉,例如Gof中说的,采用适当的演算法来作正文换行。
实际整个Strategy的核心部分就是抽象类的使用,使用Strategy模式可以在用户需要变化时,修改量很少,而且快速.
Strategy和Factory有一定的类似,Strategy相对简单容易理解,并且可以在运行时刻*切换。Factory重点是用来创建对象。
Strategy适合下列场合:
1.以不同的格式保存文件;
2.以不同的算法压缩文件;
3.以不同的算法截获图象;
4.以不同的格式输出同样数据的图形,比如曲线 或框图bar等