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策略 Strategy

✨模式类型✨✨	✨✨难度✨ ✨	✨✨实用性✨✨	✨✨重要程度✨✨	✨✨经典性✨✨	✨✨历史性✨
行为型模式	★★ ⬇️	★★★★ ⬆️	★★★ ⬆️	💚 ⬆️	💚 ⬆️

概念

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。

用途

策略模式允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。主要解决对象的行为依赖于它的状态（属性），并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。

模式架构

• 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。

参与角色对象

• Context: 环境类，定义策略算法或业务上下文，完成具体策略类的接收，并通过接收到的策略类调用其算法完成策略类的调用。
• Strategy: 抽象策略类或接口，定义抽象策略类的算法或业务方法，提供给具体策略类去实现。
• ConcreteStrategy: 具体策略类，继承抽象策略类或实现策略接口，完成未实现的方法。

UML关系图

优点与缺点

• 优点

  • 扩展性良好：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。将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为。
  • 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。
  • 避免使用多重条件判断：使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。
  • 算法可以自由切换。
  • 枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类。
  • 允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块。
  • 可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数。

• 缺点

  • 所有策略类都需要对外暴露：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。
  • 策略类会增多：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。
  • 状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱。
  • 状态模式对"开闭原则"的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码，否则无法切换到新增状态，而且修改某个状态类的行为也需修改对应类的源代码。

代码实现

策略模式的实现要点如下：

• 定义Strategy抽象策略类或接口，设置具体的算法实现方法，供子类或实现类去完成。
• 定义ConcreteStrategy具体策略类，实现Strategy 抽象策略类或接口，完成具体方法的算法实现或业务。
• 定义 Context 环境类，接收Strategy对象，通过接收到的Strategy对象完成具体业务和算法的调用。

示例参考

• 策略模式

应用场景

策略模式适用于：

• 许多相关类只在他们的行为上有所不同。策略提供了一种将类配置为多种行为之一的方法。
• 需要不同的算法变体。例如，您可以定义反映不同空间/时间权衡的算法。当这些变体作为算法的类层次结构实现时，可以使用策略。
• 算法使用客户端不应该知道的数据。使用策略模式可避免暴露复杂的特定于算法的数据结构。
• 一个类定义了许多行为，这些行为在其操作中显示为多个条件语句。而不是很多条件，将相关的条件分支移动到自己的Strategy类中。
• 如果在一个系统里面有许多类，它们之间的区别仅在于它们的行为，那么使用策略模式可以动态地让一个对象在许多行为中选择一种行为。
• 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。
• 如果一个对象有很多的行为，如果不用恰当的模式，这些行为就只好使用多重的条件选择语句来实现。
• 不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，在具体策略类中封装算法和相关的数据结构，提高算法的保密性与安全性。

应用实例参考

JavaSDK

• java.util.Comparator#compare()
• javax.servlet.http.HttpServlet
• javax.servlet.Filter#doFilter()

GoSDK

PythonSDK

JavaScript Libs

总结

• 策略模式定义一系列算法，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。
• 策略模式允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。主要解决对象的行为依赖于它的状态（属性），并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。
• 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。
• 策略模式的优点有：算法可以自由切换；避免使用多重条件判断；扩展性良好。
• 策略模式适用于：许多相关类只在他们的行为上有所不同，策略提供了一种将类配置为多种行为之一的方法； 需要不同的算法变体；如果在一个系统里面有许多类，它们之间的区别仅在于它们的行为，那么使用策略模式可以动态地让一个对象在许多行为中选择一种行为。