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JAVA设计模式学习17——策略模式

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策略(Strategy)模式:又名Policy,它的用意是定义一组算法,把它们一个个封装起来,并且使他们可以相互替换。策略模式可以独立于使用他们的客户端而变化。GOF策略模式静态结构类图如下:

通过上图可以看出策略模式有以下角色构成:

1、抽象策略(Strategy)角色:抽象策略角色由抽象类或接口来承担,它给出具体策略角色需要实现的接口;

2、具体策略(ConcreteStrategy)角色:实现封装了具体的算法或行为;

3、场景(Context)角色:持有抽象策略类的引用。

策略模式重点是封装不同的算法和行为,不同的场景下可以相互替换。策略模式是开闭原则的体现,开闭原则讲的是一个软件实体应该对扩展开放对修改关闭。策略模式在新的策略增加时,不会影响其他类的修改,增加了扩展性,也就是对扩展是开放的;对于场景来说,只依赖于抽象,而不依赖于具体实现,所以对修改是关闭的。策略模式的认识可以借助《java与模式》一书中写到诸葛亮的锦囊妙计来学习,在不同的场景下赵云打开不同的锦囊,便化险为夷,锦囊便是抽象策略,具体的锦囊里面的计策便是具体的策略角色,场景就是赵云,变化的处境

选择具体策略的条件。

 

策略模式在程序设计中也很常用,在板桥(banq)的博客里有篇文章叫 “你还在用if else吗?”
http://www.jdon.com/artichect/ifelse.htm”讲的很好,策略模式不但是继承的代替方案而且能很好地解决if else问题,下面举个实例来说明,怎么使用策略模式。

需求如下:

某支付系统接入以下几种商户进行充值:易宝网易,快线网银,19pay手机支付,支付宝支付,骏网一卡通,由于每家充值系统的结算比例不一样,而且同一家商户的不同充值方式也有所不同,具体系统情况比较复杂,像支付宝既有支付宝账号支付和支付宝网银支付等这些暂时不考虑,为了讲述策略模式这里简单描述,假如分为四种,手机支付,网银支付,商户账号支付和点卡支付。因为没个支付结算比例不同,所以对手续费低的做一些优惠活动,尽可能让用户使用手续费低的支付方式来充值,这样降低渠道费用,增加收入,具体优惠政策如下:

①网银充值,8.5折;

②商户充值,9折;

③手机充值,没有优惠;

④点卡充值,收取1%的渠道费;

对于一个新手的代码如下:

package strategy;

public class Example {

	/**
	 * 
	 *作者:alaric
	 *时间:2013-8-5上午11:00:06
	 *描述:计算用户所付金额
	 */
	public Double calRecharge(Double charge ,RechargeTypeEnum type ){
		
		if(type.equals(RechargeTypeEnum.E_BANK)){
			return charge*0.85;
		}else if(type.equals(RechargeTypeEnum.BUSI_ACCOUNTS)){
			return charge*0.90;
		}else if(type.equals(RechargeTypeEnum.MOBILE)){
			return charge;
		}else if(type.equals(RechargeTypeEnum.CARD_RECHARGE)){
			return charge+charge*0.01;
		}else{
			return null;
		}

	}
	
}

 

package strategy;

public enum RechargeTypeEnum {

    E_BANK(1, "网银"),
	
    BUSI_ACCOUNTS(2, "商户账号"),
    
    MOBILE(3,"手机卡充值"),
    
    CARD_RECHARGE(4,"充值卡")
	;
    
	/**
	 * 状态值
	 */
	private int value;
	
	/**
	 * 类型描述
	 */
	private String description;
	
	
	
	private RechargeTypeEnum(int value, String description) {
		this.value = value;
		this.description = description;
	}
		
	public int value() {
		return value;
	}
	public String description() {
		return description;
	}
	

    public static RechargeTypeEnum valueOf(int value) {
        for(RechargeTypeEnum type : RechargeTypeEnum.values()) {
            if(type.value() == value) {
                return type;
            }
        }
        return null; 
    }
}

 可以看出上面四种不同的计算方式在一个方法内部,不利于扩展和维护,当然也不符合面向对象设计原则。对以上的代码利用策略模式进行修改,类图如下:

 


 实例代码如下:

 

package strategy.strategy;

import strategy.RechargeTypeEnum;

/**
 * 
 *作者:alaric
 *时间:2013-8-5上午11:03:17
 *描述:策略抽象类
 */
public interface Strategy {

	/**
	 * 
	 *作者:alaric
	 *时间:2013-8-5上午11:05:11
	 *描述:策略行为方法
	 */
	public Double calRecharge(Double charge ,RechargeTypeEnum type );
}

 

package strategy.strategy;

import strategy.RechargeTypeEnum;
/**
 * 
 *作者:alaric
 *时间:2013-8-5上午11:14:23
 *描述:网银充值
 */
public class EBankStrategy implements Strategy{

	@Override
	public Double calRecharge(Double charge, RechargeTypeEnum type) {
		return charge*0.85;
	}

	

}

 

package strategy.strategy;

import strategy.RechargeTypeEnum;
/**
 * 
 *作者:alaric
 *时间:2013-8-5上午11:14:08
 *描述:商户账号充值
 */
public class BusiAcctStrategy implements Strategy{

	@Override
	public Double calRecharge(Double charge, RechargeTypeEnum type) {
		// TODO Auto-generated method stub
		return charge*0.90;
	}

}

 

package strategy.strategy;

import strategy.RechargeTypeEnum;
/**
 * 
 *作者:alaric
 *时间:2013-8-5上午11:14:43
 *描述:手机充值
 */
public class MobileStrategy implements Strategy {

	@Override
	public Double calRecharge(Double charge, RechargeTypeEnum type) {
		// TODO Auto-generated method stub
		return charge;
	}

}

 

package strategy.strategy;

import strategy.RechargeTypeEnum;
/**
 * 
 *作者:alaric
 *时间:2013-8-5上午11:13:46
 *描述:充值卡充值
 */
public class CardStrategy implements Strategy{

	@Override
	public Double calRecharge(Double charge, RechargeTypeEnum type) {
		return charge+charge*0.01;
	}

}

 

package strategy.strategy;

import strategy.RechargeTypeEnum;

/**
 * 
 *作者:alaric
 *时间:2013-8-5上午11:03:38
 *描述:场景类
 */
public class Context {

	private Strategy strategy;
	
	public Double calRecharge(Double charge, Integer type) {
		strategy = StrategyFactory.getInstance().creator(type);
		return strategy.calRecharge(charge, RechargeTypeEnum.valueOf(type));
	}

	public Strategy getStrategy() {
		return strategy;
	}

	public void setStrategy(Strategy strategy) {
		this.strategy = strategy;
	}
	
}

 

package strategy.strategy;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import strategy.RechargeTypeEnum;
/**
 * 
 *作者:alaric
 *时间:2013-8-5上午11:31:12
 *描述:策略工厂 使用单例模式
 */
public class StrategyFactory {

	private static StrategyFactory factory = new StrategyFactory();
	private StrategyFactory(){
	}
	private static Map<Integer ,Strategy> strategyMap = new HashMap<>();
	static{
		strategyMap.put(RechargeTypeEnum.E_BANK.value(), new EBankStrategy());
		strategyMap.put(RechargeTypeEnum.BUSI_ACCOUNTS.value(), new BusiAcctStrategy());
		strategyMap.put(RechargeTypeEnum.MOBILE.value(), new MobileStrategy());
		strategyMap.put(RechargeTypeEnum.CARD_RECHARGE.value(), new CardStrategy());
	}
	public Strategy creator(Integer type){
		return strategyMap.get(type);
	}
	public static StrategyFactory getInstance(){
		return factory;
	}
}

 

package strategy.strategy;

import strategy.RechargeTypeEnum;

public class Client {

	/**
	 * 作者:alaric 时间:2013-8-5上午11:33:52 描述:
	 */
	public static void main(String[] args) {

		Context context = new Context();
		// 网银充值100 需要付多少
		Double money = context.calRecharge(100D,
				RechargeTypeEnum.E_BANK.value());
		System.out.println(money);

		// 商户账户充值100 需要付多少
		Double money2 = context.calRecharge(100D,
				RechargeTypeEnum.BUSI_ACCOUNTS.value());
		System.out.println(money2);

		// 手机充值100 需要付多少
		Double money3 = context.calRecharge(100D,
				RechargeTypeEnum.MOBILE.value());
		System.out.println(money3);

		// 充值卡充值100 需要付多少
		Double money4 = context.calRecharge(100D,
				RechargeTypeEnum.CARD_RECHARGE.value());
		System.out.println(money4);
	}

}

运行结果:

 

85.0

90.0

100.0

101.0

从上面类图和代码可以看出,策略模式把具体的算法封装到了具体策略角色内部,增强了可扩展性,隐蔽了实现细节;它替代继承来实现,避免了if-else这种不易维护的条件语句。当然我们也可以看到,策略模式由于独立策略实现,使得系统内增加了很多策略类;对客户端来说必须知道兜友哪些具体策略,而且需要知道选择具体策略的条件。


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评论
9 楼 zzq19860626 2013-08-07  
StrongZhu 写道
支几招:
1、RechargeTypeEnum.E_BANK.value()这样的用法不可取,接口部分全部使用枚举,除非最后转储,不然就枚举到底吧。试试EnumMap或者Map<RechargeTypeEnum, Strategy >
2、考虑一下一个大型项目内如果出现20套以上这样的枚举,而且每个枚举有200个以上实现时候的管理方式。
3、在第二步的基础上再进一步优化,考虑一下如何抽取公共的IStrategy接口以及公共的StrategyFactoryImpl,用于支持20套以上的策略,同时考虑与Spring的整合。

另外代码层面几个小问题
1、建议看一看Eclipse的save action,主要是代码内没final,看的让人别扭。
2、Strategy接口上多了一个无用的枚举

首先感谢你说自己的想法,更欢迎大家来讨论:
1、的确在这里看着这个枚举多余,这里只是简化了的一少部分代码,所以看着无用的,在实际系统中,需要枚举在订单描述中做备注。
2、在大型系统中200个枚举都是有可能的,“而且每个枚举有200个以上实现时候的管理方式。”着半句不是很懂,不论多大的系统,一个枚举的常量值是不可能到达200个的。我这里说下,jdk1.5后增加枚举,是因为枚举更容易使用和管理,所以jdk1.5后提倡使用枚举。
3、个人觉得跟spring整合没什么大的问题,希望能说下你所考虑的问题和解决方法。

另外两个问题: 1、我不太明白  2、上面已经描述过了。
ps:都是个人观点,希望得到高人的指点,不对的地方请谅解。
8 楼 StrongZhu 2013-08-06  
支几招:
1、RechargeTypeEnum.E_BANK.value()这样的用法不可取,接口部分全部使用枚举,除非最后转储,不然就枚举到底吧。试试EnumMap或者Map<RechargeTypeEnum, Strategy >
2、考虑一下一个大型项目内如果出现20套以上这样的枚举,而且每个枚举有200个以上实现时候的管理方式。
3、在第二步的基础上再进一步优化,考虑一下如何抽取公共的IStrategy接口以及公共的StrategyFactoryImpl,用于支持20套以上的策略,同时考虑与Spring的整合。

另外代码层面几个小问题
1、建议看一看Eclipse的save action,主要是代码内没final,看的让人别扭。
2、Strategy接口上多了一个无用的枚举
7 楼 xieyongwei 2013-08-06  
hight_2000 写道
请问楼主画图工具用的是什么?

怎么老是看见问画图工具的人,莫名其妙
6 楼 mnieguomin 2013-08-06  
简洁明了,结构清晰,很受用。
5 楼 Kevin12 2013-08-06  
画图工具好像是rational rose 吧
4 楼 zzq19860626 2013-08-06  
liliwen 写道
请问 策略模式跟工厂方法模式的区别是什么?

根据分类上就知道工厂是创建模式,而策略模式是行为模式。工厂突出的是怎么获取一个实例,策略模式讲究的是封装算法,在不同算法之间可以相互替换,达到可变和不可变的分离。
3 楼 zzq19860626 2013-08-06  
hight_2000 写道
请问楼主画图工具用的是什么?

EA
2 楼 hight_2000 2013-08-06  
请问楼主画图工具用的是什么?
1 楼 liliwen 2013-08-06  
请问 策略模式跟工厂方法模式的区别是什么?

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