设计模式之策略模式（Strategy Pattern）

什么是策略模式？
策略模式是23种经典是设计模式之一，它是一种行为型模式。也是我们非常常见的一种模式，它通常解决的是软件中多种算法之间的行为切换,通俗来讲，就是解决我们程序中多个if...else、switch的问题。
定义
策略模式(Strategy Pattern)，定义了一系列的业务规则算法，并对其每个算法都进行封装，这一系列的业务规则算法之间可以相互替换。比如，我们最熟悉的Java中的Comparable比较器，只要实现该接口就可以对任何对象进行其比较。再比如，我们在支付业务中支付方式，我们可以使用微信、支付宝、银联等等支付方式进行支付的算法，税控发票业务中发票类型，我们可以选择开普通税控发票、电子发票等等开票方式进行开票的业务算法等。都可以用到策略模式。
结构
通过继承的方式将不同的算法封装在不同的实现类中。如下图所示：
优点
- 算法之间可以自由切换
- 避免使用大量的if...else、switch判断
- 扩展性好，增加一个策略只要实现该策略接口即可
缺点
- 因为每种策略是一个类，我们每增加一种策略即就要增加一个类，这样可以能会造成类的数量过多（类过载,维护困难），并且复用的可能性很小（复用性差）,并且所有的策略类都要对外进行暴露(安全性差)
  。
适用场景
- 假如系统中有很逻辑判断，而他们的区别仅仅区别于算法业务逻辑实现等行为不同。
- 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。
- 需要屏蔽算法规则。
策略模式的实现

这里我用Comparator比较器的场景，来进行举例：

Comparator(比较器)

这里我想分别比较Dog的大小以及Cat的大小
首先要先有Dog和Cat的实体类

/*** 狗*/
public class Dog implements Comparable<Dog> {int food;public Dog(int food) {this.food = food;}@Overridepublic String toString() {return "Dog{" +"food=" + food +'}';}
}

/*** 猫*/
public class Cat implements Comparable<Cat>{int weight,height;public Cat(int weight, int height) {this.weight = weight;this.height = height;}@Overridepublic String toString() {return "Cat{" +"weight=" + weight +", height=" + height +'}';}
}

定义一个比较器的接口

/*** 自定义Comparable接口用于实现排序*/
public interface Comparable<T> {/*** 比较方法* @param t*/int compareTo(T t);
}

比较Dog的大小，定义比较狗的比较器并实现Comparator接口泛型传入Dog对象

/*** 比较狗的大小*/
public class DogComparator implements Comparator<Dog> {@Overridepublic int compare(Dog o1, Dog o2) {if(o1.food >  o2.food) return 1;else if(o1.food <  o2.food) return -1;else return 0;}

根据width比较Cat的大小，定义比较狗的比较器并实现Comparator接口泛型传入Cat对象

/*** 根据宽度比较猫的大小*/
public class CatWidthComparator implements Comparator<Cat> {@Overridepublic int compare(Cat o1, Cat o2) {if(o1.weight >  o2.weight) return 1;else if(o1.weight <  o2.weight) return -1;else return 0;}
}

根据height 比较Cat的大小，定义比较狗的比较器并实现Comparator接口泛型传入Cat对象

/*** 根据高度进行比较猫的大小*/
public class CatHeightComparator implements Comparator<Cat> {@Overridepublic int compare(Cat o1, Cat o2) {if(o1.height >  o2.height) return 1;else if(o1.height <  o2.height) return -1;else return 0;}
}

比较排序

/*** 排序方法*/
public class Sorter<T> {public void sort(T[] arr,Comparator<T> comparator) {for (int i = 0; i < arr.length; i++) {int minPos = i;for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {minPos = comparator.compare(arr[j],arr[minPos]) == -1 ? j :minPos;}//调用排序规则this.swap(arr,i,minPos);}}/*** 排序规则* @param arr* @param i* @param j*/private void swap(T[] arr, int i, int j) {T temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;}
}

测试案例

/*** 策略模式测试案例*/
public class Main {public static void main(String[] args) {Cat[] cats = {new Cat(3,5),new Cat(1,2),new Cat(5,6)};Dog[] dogs = {new Dog(3),new Dog(1),new Dog(5)};//jdk中的比较器/* sorter.sort(a, (o1,o2)->{if(o1.food < o2.food) return -1;else if(o1.food > o2.food) return 1;return 0;});*///对狗进行排序Sorter<Dog> sorter = new Sorter();sorter.sort(dogs,new DogComparator());System.out.println(Arrays.toString(dogs));//对猫按照宽度进行排序Sorter<Cat> catSorter = new Sorter();catSorter.sort(cats,new CatWidthComparator());System.out.println(Arrays.toString(cats));//对猫按照高度进行排序catSorter.sort(cats,new CatHeightComparator());System.out.println(Arrays.toString(cats));     }

UML类图
总结
策略模式实质就是封装了一些算法,让算法可以互相替换,用户可以自由选择这些算法进行操作。

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