扫盲:策略模式,成事儿还需要策略

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什么是策略模式?

生活中的策略

策略模式在生活中体现很多。

我们要去旅游,我们可以选择不同的出行方式:飞机,火车,大巴,自驾等,这是不同的策略。

双十一当当网购买满减活动,满 100 减 50,满 200 减 100,满 400 减 250 等,这也是不同的策略。

抑或是我们在追求女生时,针对不同性格的女孩子采用不同的方式,这还是不同的策略。

程序中的策略

策略模式在程序中的体现依然淋漓尽致。

比如我们的图片加载,Android 上有 FrescoPicassoGlideUniversal-Image-Loader 等,iOS 上有 SDWebImageAFNetworkingFastImageCache 等。

所以,假设让你来设计一个图片加载上层框架,要求可以底层可以使用 A B 两种加载策略,你会怎么做呢?

// 加载类A 
public class ImageLoadServiceA {
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 A 加载框架");
    }
}
// 加载类B
public class ImageLoadServiceB {
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 B 加载框架");
    }
}

// 使用
public void loadNetImage(boolean useA) {
	if(useA){
		new ImageLoadServiceA().loadImage();// 使用A加载方式	
	} else {
		new ImageLoadServiceB().loadImage();// 使用B加载方式
	}
}

可以看到,上述通过一个 useA 参数判断是否使用 A 框架,为 true 使用 A,否则使用 B 框架进行加载。

使用简单工厂模式应对

但假设我们现在需要再支持一个 C 框架的使用,你可能想到了,那就再加一个 boolean 参数 useB 即可,或者直接使用一个 int 参数 loadType,宏定义 0 代表 A 框架,1 代表 B 框架,2 代表 C 框架,这样如果需要增加方式则更新取值即可。

设计模式不过是我们写程序的招式,由于之前大家可能还学习过了简单工厂模式,我们不妨在这里进行实战。

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// 抽象图片加载类 
public abstract class ImageLoadService {
    public abstract void loadImage();
}		

// 具体加载类A 
public class ImageLoadServiceA extends ImageLoadService {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 A 加载框架");
    }
}
//具体加载类B
public class ImageLoadServiceB extends ImageLoadService {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 B 加载框架");
    }
}

//具体加载类C
public class ImageLoadServiceC extends ImageLoadService {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 C 加载框架");
    }
}

public class ImageLoadFactory {
	public static ImageLoadService create(int loadType) {
	    ImageLoadService loadService = null;
	    switch (loadType) {
	        case 0:
	            loadService = new ImageLoadServiceA();
	            break;
	        case 1:
	            loadService = new ImageLoadServiceB();
	            break;
	        case 2:
	            loadService = new ImageLoadServiceC();
	            break;
	    }
	    return loadService;
	}
}

// 使用
public void loadNetImage(int loadType) {
    ImageLoadFactory.create(loadType).loadImage();
}

可以看到,我们使用简单工厂模式后,在处理新增其他加载方式的问题的时候,不会再去影响原有的加载类代码,如果新增一种加载方式的话,我们只需要新增 ImageLoadXXX 类,实现 loadImage() 加载方法,再修改工厂类 ImageLoadFactory 即可。

相信你也发现了,这个方式只能解决对象的创建问题,我们每次新增方式的时候都会新增一个类,而且需要对工厂类进行代码修改,显然是违反了开闭原则。

策略模式

人生处处有策略,上面的不同的加载方式其实就是不同的「策略」。

策略模式是对 算法的封装,它将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中,从而使得它们可以独立变换。

策略模式的特点

  • 是一种行为模式,对算法封装,使得客户端独立于各个策略;
  • 扩展性强,添加策略无非就是添加一个具体的实现类而已,代价非常低;

策略模式的结构


策略模式做实现

要学习一个设计模式,先要学会临摹,所以上面的需求,我们可以实现为:

  1. 定义抽象策略
public interface ImageLoadStrategy {
    void loadImage() ;
}
  1. 定义具体的策略
// 具体加载类A 
public class ImageLoadStrategyA implements ImageLoadStrategy {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 A 加载框架");
    }
}
//具体加载类B
public class ImageLoadStrategyB implements ImageLoadStrategy {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 B 加载框架");
    }
}

//具体加载类C
public class ImageLoadStrategyC implements ImageLoadStrategy {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 C 加载框架");
    }
}
  1. 定义上下文,选择方式
public class ContextImageLoadStrategy {

    private ImageLoadStrategy strategy ;

    public ContextImageLoadStrategy(ImageLoadStrategy strategy){
        this.strategy = strategy ;
    }

    public void loadImage(){
        strategy.loadImage();
    }
}
  1. 使用
public void loadImage(ImageLoadStrategy imageLoadStrategy){
    ContextImageLoadStrategy contextStrategy = new ContextImageLoadStrategy(imageLoadStrategy);
    contextStrategy.loadImage();
}	

注意: 策略的核心不是如何实现算法,而是如何更优雅的把这些算法组织起来,让客户端非常好调用「虽然策略非常多,可以自由切换,但是同一时间客户端只能调用一个策略,其实也很好理解,你不可能同时既坐飞机,又坐火车」。

策略模式的优点

  • 策略类可以互相替换
    由于策略类都实现同一个接口,因此他们能够互相替换。
  • 耦合度低,方便扩展
    增加一个新的策略只需要添加一个具体的策略类即可,基本不需要改变原有的代码,符合开闭原则。
  • 避免使用多重条件选择语句(if-else 或者 switch)。

策略模式的缺点

  • 策略的增多会导致子类的也会变多。比如上方再增加加载方式必须增加类。
  • 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。比如上方必须知道有哪些加载策略,这样我们才能调用到正确的加载方式。

你有想到如何解决「客户端必须知道所有的策略类」这个缺点么?

策略模式的应用场景

  • 同一个问题具有不同算法时,即仅仅是具体的实现细节不同时,如各种排序算法等等。
  • 对客户隐藏具体策略(算法)的实现细节,彼此完全独立;提高算法的保密性与安全性。
  • 一个类拥有很多行为,而又需要使用 if-else 或者 switch 语句来选择具体行为时。使用策略模式把这些行为独立到具体的策略类中,可以避免多重选择的结构。

源码中的策略模式

想必大家已经很清楚上面的策略模式了,下面源码中用到策略模式了吗?

  • Android 的动画插值器;
  • Android 中 ListViewArrayAdapterSimpleAdapter

写在最后

总的来说,策略模式还算我们项目开发中会使用非常频繁的模式,你学会了么?如有疑问,请在评论区留言。

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