设计模型｜策略模式 | Yeren's InkVerse

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，并让它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化，也称为政策模式(Policy)。

策略模式是一种对象行为型模式。

动机

完成一项任务，往往可以有多种不同的方式，每一种方式称为一个策略，我们可以根据环境或者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，实现某一个功能有多个途径，此时可以使用一种设计模式来使得系统可以灵活地选择解决途径，也能够方便地增加新的解决途径。
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(Hard Coding)在一个类中，如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，每一个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，通过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，如果需要增加一种新的查找算法，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查找算法，该类代码将较复杂，维护较为困难。
除了提供专门的查找算法类之外，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且难以维护，如果存在大量可供选择的算法时问题将变得更加严重。
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策略类。

设计类图

结构

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

样例代码

package DesignPattern;

interface Strategy{
    void algorithm();
}

class ConcreteStrategyA implements Strategy{

    @Override
    public void algorithm() {
        System.out.println("this is algorithm A");
    }
}

class ConcreteStrategyB implements Strategy{

    @Override
    public void algorithm() {
        System.out.println("this is algorithm B");
    }
}

class Context{
    private Strategy strategy;
    public void setStrategy(Strategy s){
        strategy = s;
    }
    public void algorithm(){
        strategy.algorithm();
    }
}

public class StrategyPattern {

    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();
        Strategy strategyA = new ConcreteStrategyA();
        context.setStrategy(strategyA);
        context.algorithm();
        
        Strategy strategyB = new ConcreteStrategyB();
        context.setStrategy(strategyB);
        context.algorithm();
    }
}

总结分析

策略模式是一个比较容易理解和使用的设计模式，策略模式是对算法的封装，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。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”。
在策略模式中，应当由客户端自己决定在什么情况下使用什么具体策略角色。
策略模式仅仅封装算法，提供新算法插入到已有系统中，以及老算法从系统中“退休”的方便，策略模式并不决定在何时使用何种算法，算法的选择由客户端来决定。这在一定程度上提高了系统的灵活性，但是客户端需要理解所有具体策略类之间的区别，以便选择合适的算法，这也是策略模式的缺点之一，在一定程度上增加了客户端的使用难度。

优点

策略模式提供了对“开闭原则”的完美支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为，也可以灵活地增加新的算法或行为。
策略模式提供了管理相关的算法族的办法。
策略模式提供了可以替换继承关系的办法。
使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。

缺点

客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类。
策略模式将造成产生很多策略类，可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。

例题（书中例题）

Sunny软件公司为某电影院开发了⼀套影院售票系统，在该系统中需要为不同类型的⽤户提供不同的电影票打折⽅式，具体打折⽅案如下:
(1) 学⽣凭学⽣证可享受票价8折优惠;
(2) 年龄在10周岁及以下的⼉童可享受每张票减免10元的优惠(原始票价需⼤于等于20元);
(3) 影院VIP⽤户除享受票价半价优惠外还可进⾏积分，积分累计到⼀定额度可换取电影院赠送的奖品。
该系统在将来可能还要根据需要引⼊新的打折⽅式。
为了实现上述电影票打折功能，Sunny软件公司开发⼈员设计了⼀个电影票类MovieTicket，其核⼼代
码⽚段如下所示:

//电影票类
class MovieTicket {
    private double price; //电影票价格
    private String type; //电影票类型
    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }
    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }
    public double getPrice() {
        return this.calculate();
    }
    //计算打折之后的票价
    public double calculate() { //学⽣票折后票价计算
        if (this.type.equalsIgnoreCase("student")) {
            System.out.println("学⽣票:");
            return this.price * 0.8;
        }
        //⼉童票折后票价计算
        else if (this.type.equalsIgnoreCase("children") && this.price >= 20) {
            System.out.println("⼉童票:");
            return this.price - 10;
        }
        //VIP票折后票价计算
        else if (this.type.equalsIgnoreCase("vip")) {
            System.out.println("VIP票:");
            System.out.println("增加积分!");
            return this.price * 0.5;
        } else {
            return this.price; //如果不满⾜任何打折要求，则返回原始票价
        }
    }
}

问：这段代码有何缺陷，应该如何改进？

答案见书本