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研磨设计模式之策略模式-3

2017-02-08 00:00 148 查看

研磨设计模式之策略模式-3

3 模式讲解

3.1 认识策略模式

（1）策略模式的功能
策略模式的功能是把具体的算法实现，从具体的业务处理里面独立出来，把它们实现成为单独的算法类，从而形成一系列的算法，并让这些算法可以相互替换。
策略模式的重心不是如何来实现算法，而是如何组织、调用这些算法，从而让程序结构更灵活、具有更好的维护性和扩展性。

（2）策略模式和if-else语句
看了前面的示例，很多朋友会发现，每个策略算法具体实现的功能，就是原来在if-else结构中的具体实现。
没错，其实多个if-elseif语句表达的就是一个平等的功能结构，你要么执行if，要不你就执行else，或者是elseif，这个时候，if块里面的实现和else块里面的实现从运行地位上来讲就是平等的。
而策略模式就是把各个平等的具体实现封装到单独的策略实现类了，然后通过上下文来与具体的策略类进行交互。
因此多个if-else语句可以考虑使用策略模式。

（3）算法的平等性
策略模式一个很大的特点就是各个策略算法的平等性。对于一系列具体的策略算法，大家的地位是完全一样的，正是因为这个平等性，才能实现算法之间可以相互替换。
所有的策略算法在实现上也是相互独立的，相互之间是没有依赖的。
所以可以这样描述这一系列策略算法：策略算法是相同行为的不同实现。

（4）谁来选择具体的策略算法
在策略模式中，可以在两个地方来进行具体策略的选择。
一个是在客户端，在使用上下文的时候，由客户端来选择具体的策略算法，然后把这个策略算法设置给上下文。前面的示例就是这种情况。
还有一个是客户端不管，由上下文来选择具体的策略算法，这个在后面讲容错恢复的时候给大家演示一下。

（5）Strategy的实现方式
在前面的示例中，Strategy都是使用的接口来定义的，这也是常见的实现方式。但是如果多个算法具有公共功能的话，可以把Strategy实现成为抽象类，然后把多个算法的公共功能实现到Strategy里面。

（6）运行时策略的唯一性
运行期间，策略模式在每一个时刻只能使用一个具体的策略实现对象，虽然可以动态的在不同的策略实现中切换，但是同时只能使用一个。
（7）增加新的策略
在前面的示例里面，体会到了策略模式中切换算法的方便，但是增加一个新的算法会怎样呢？比如现在要实现如下的功能：对于公司的“战略合作客户”，统一8折。
其实很简单，策略模式可以让你很灵活的扩展新的算法。具体的做法是：先写一个策略算法类来实现新的要求，然后在客户端使用的时候指定使用新的策略算法类就可以了。
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还是通过示例来说明。先添加一个实现要求的策略类，示例代码如下：

/** * 具体算法实现，为战略合作客户客户计算应报的价格 */ public class CooperateCustomerStrategy implements Strategy{ public double calcPrice(double goodsPrice) { System.out.println("对于战略合作客户，统一8折"); return goodsPrice*0.8; } }

然后在客户端指定使用策略的时候指定新的策略算法实现，示例如下：

public class Client2 { public static void main(String[] args) { //1：选择并创建需要使用的策略对象 Strategy strategy = new CooperateCustomerStrategy (); //2：创建上下文 Price ctx = new Price(strategy); //3：计算报价 double quote = ctx.quote(1000); System.out.println("向客户报价："+quote); } }

除了加粗部分变动外，客户端没有其他的变化。
运行客户端，测试看看，好好体会一下。
除了客户端发生变化外，已有的上下文、策略接口定义和策略的已有实现，都不需要做任何的修改，可见能很方便的扩展新的策略算法。

（8）策略模式调用顺序示意图
策略模式的调用顺序，有两种常见的情况，一种如同前面的示例，具体如下：
a：先是客户端来选择并创建具体的策略对象
b：然后客户端创建上下文
c：接下来客户端就可以调用上下文的方法来执行功能了，在调用的时候，从客户端传入算法需要的参数
d：上下文接到客户的调用请求，会把这个请求转发给它持有的Strategy
这种情况的调用顺序示意图如图3所示：

图3 策略模式调用顺序示意图一
策略模式调用还有一种情况，就是把Context当做参数来传递给Strategy，这种方式的调用顺序图，在讲具体的Context和Strategy的关系时再给出。

3.2 容错恢复机制

容错恢复机制是应用程序开发中非常常见的功能。那么什么是容错恢复呢？简单点说就是：程序运行的时候，正常情况下应该按照某种方式来做，如果按照某种方式来做发生错误的话，系统并不会崩溃，也不会就此不能继续向下运行了，而是有容忍出错的能力，不但能容忍程序运行出现错误，还提供出现错误后的备用方案，也就是恢复机制，来代替正常执行的功能，使程序继续向下运行。
举个实际点的例子吧，比如在一个系统中，所有对系统的操作都要有日志记录，而且这个日志还需要有管理界面，这种情况下通常会把日志记录在数据库里面，方便后续的管理，但是在记录日志到数据库的时候，可能会发生错误，比如暂时连不上数据库了，那就先记录在文件里面，然后在合适的时候把文件中的记录再转录到数据库中。
对于这样的功能的设计，就可以采用策略模式，把日志记录到数据库和日志记录到文件当作两种记录日志的策略，然后在运行期间根据需要进行动态的切换。
在这个例子的实现中，要示范由上下文来选择具体的策略算法，前面的例子都是由客户端选择好具体的算法，然后设置到上下文中。
下面还是通过代码来示例一下。
（1）先定义日志策略接口，很简单，就是一个记录日志的方法，示例代码如下：

/** * 日志记录策略的接口 */ public interface LogStrategy { /** * 记录日志 * @param msg 需记录的日志信息 */ public void log(String msg); }

（2）实现日志策略接口，先实现默认的数据库实现，假设如果日志的长度超过长度就出错，制造错误的是一个最常见的运行期错误，示例代码如下：

/** * 把日志记录到数据库 */ public class DbLog implements LogStrategy{ public void log(String msg) { //制造错误 if(msg!=null && msg.trim().length()>5){ int a = 5/0; } System.out.println("现在把 '"+msg+"' 记录到数据库中"); } }

接下来实现记录日志到文件中去，示例代码如下：

/** * 把日志记录到文件 */ public class FileLog implements LogStrategy{ public void log(String msg) { System.out.println("现在把 '"+msg+"' 记录到文件中"); } }

（3）接下来定义使用这些策略的上下文，注意这次是在上下文里面实现具体策略算法的选择，所以不需要客户端来指定具体的策略算法了，示例代码如下：