策略模式（Strategy Pattern）
说明：本文为《设计模式之禅》的阅读笔记，主要总结精华和记录自己的部分理解。代码部分由Kotlin实现。
1. 定义
策略模式（Strategy Pattern）也叫政策模式（Policy Pattern）。
Define a family of algorithms,encapsulate each one,and make them interchangeable.
定义一组算法，将每个算法都封装起来，并且使它们之间可以互换。
通俗理解：该模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，且算法的变化不会影响使用算法的客户。策略模式属于对象行为模式，它通过对算法进行封装，把使用算法的责任和算法的实现分割开来，并委派给不同的对象对这些算法进行管理。
策略模式的通用类图如下：
策略模式的通用类图.png
其中，有三个角色：
-
Context封装角色
它也叫做上下文角色，起承上启下封装作用，屏蔽高层模块对策略、算法的直接访问，封装可能存在的变化。 -
Strategy抽象策略角色
策略、算法家族的抽象，通常为接口，定义每个策略或算法必须具有的方法和属性。 -
ConcreteStrategy具体策略角色
实现抽象策略中的操作，该类含有具体的算法。
策略模式的通用源码如下：
代码清单1 策略模式通用代码
// 抽象策略
interface Strategy {
// 策略模式的运算法则
fun doSomething()
}
// 具体策略
class ConcreteStrategy1: Strategy {
override fun doSomething() {
println("具体策略ConcreteStrategy1 的运算法则")
}
}
// 具体策略
class ConcreteStrategy2: Strategy {
override fun doSomething() {
println("具体策略ConcreteStrategy2 的运算法则")
}
}
// 封装角色
// 构造函数设置具体策略
class Context(private val strategy: Strategy) {
// 封装后的策略方法
fun doAnything() {
strategy.doSomething()
}
}
// 场景类
fun main(args: Array<String>) {
// 声明一个具体的策略
val strategy: Strategy = ConcreteStrategy1()
// 声明上下文对象
val context = Context(strategy)
//执行封装后的方法
context.doAnything()
}
运行结果：
具体策略ConcreteStrategy1 的运算法则
Process finished with exit code 0
策略模式的重点就是封装角色，它是借用了代理模式的思路。那它和代理模式有什么差别？差别就是策略模式的封装角色和被封装的策略类不用是同一个接口，如果是同一个接口那就成为了代理模式。
再来看一个具体的实例。
购买电影票时，提供了多种折扣方式，根据折扣类型进行打折。使用策略模式来实现。
类图如下：
电影票打折类图.png
代码清单2 电影票打折
// 抽象策略类-折扣
interface Discount {
fun calculate(price: Float): Float
}
// 具体策略类-儿童折扣
class ChildrenDiscount : Discount {
override fun calculate(price: Float): Float {
return price - 10
}
}
// 具体策略类-学生折扣
class StudentDiscount: Discount {
override fun calculate(price: Float): Float {
return price * 0.9F
}
}
// 具体策略类-Vip折扣
class VipDiscount : Discount {
override fun calculate(price: Float): Float {
return price * 0.7F
}
}
// 封装类
class MovieTicket(private val discount: Discount) {
var originalPrice: Float = 0F
// 封装后的策略方法
fun getPrice(): Float {
return discount.calculate(originalPrice)
}
}
// 场景类
fun main(args: Array<String>) {
// ----------------------------- movie ticket -----------------------------
val discount: Discount = VipDiscount()
val movieTicket = MovieTicket(discount)
movieTicket.originalPrice = 60F
val currentPrice = movieTicket.getPrice()
println("票价为：$currentPrice，折扣类型：${discount.javaClass.simpleName}")
}
运行结果：
票价为：42.0，折扣类型：VipDiscount
Process finished with exit code 0
2. 策略模式的优缺点
2.1 优点
-
算法可以自由切换
这是策略模式本身定义的，只要实现抽象策略，它就成为策略家族的一个成员，通过封装角色对其进行封装，保证对外提供“可自由切换”的策略。 -
避免使用多重条件判断
如果没有策略模式，我们想想看会是什么样子？一个策略家族有5个策略算法，一会要使用A策略，一会要使用B策略，怎么设计呢？使用多重的条件语句？多重条件语句不易维护，而且出错的概率大大增强。使用策略模式后，可以由其他模块决定采用何种策略，策略家族对外提供的访问接口就是封装类，简化了操作，同时避免了条件语句判断。 -
扩展性良好
这甚至都不用说是它的优点，因为它太明显了。在现有的系统中增加一个策略太容易了，只要实现接口就可以了，其他都不用修改，类似于一个可反复拆卸的插件，这大大地符合OCP原则。
2.2 缺点
-
策略类数量增多
每一个策略都是一个类，复用的可能性很小，类数量增多。 -
所有的策略类都需要对外暴露
上层模块必须知道有哪些策略，然后才能决定使用哪一个策略，这与迪米特法则是相违背的，我只是想使用了一个策略，我凭什么就要了解这个策略呢？那要你的封装类还有什么意义？这是原装策略模式的一个缺点，幸运的是，我们可以使用其他模式来修正这个缺陷，如工厂方法模式、代理模式或享元模式。
策略模式特点总结
- 使用策略模式可以避免使用多重条件语句，如 if…else 语句、switch…case 语句；
- 提供了一系列的可供重用的策略实现，适合使用继承可以把公共代码转移到父类里面，从而避免重复的代码；
- 提供了对开闭原则的完美支持，可以在不修改原代码的情况下，灵活增加新策略实现；
- 策略模式会新增很多的策略类，增加了维护难度。
3. 使用场景
- 多个类只有在算法或行为上稍有不同的场景。
-
算法需要自由切换的场景。
例如，算法的选择是由使用者决定的，或者算法始终在进化，特别是一些站在技术前沿的行业，连业务专家都无法给你保证这样的系统规则能够存在多长时间，在这种情况下策略模式是你最好的助手。 -
需要屏蔽算法规则的场景。
现在的科技发展得很快，人脑的记忆是有限的（就目前来说是有限的），太多的算法你只要知道一个名字就可以了，传递相关的数字进来，反馈一个运算结果，万事大吉。
策略模式的注意事项
如果系统中的一个策略家族的具体策略数量超过4个，则需要考虑使用混合模式，解决策略类膨胀和对外暴露的问题，否则日后的系统维护就会成为一个烫手山芋，谁都不想接。
4. 最佳实践
策略模式在项目中使用得非常多，但它单独使用的地方就比较少，因为它有致命缺陷：所有的策略都需要暴露出去，这样才方便客户端决定使用哪一个策略。
附1：思维导图
策略模式 （Strategy Pattern）.png
