策略模式是一种行为设计模式,它允许你定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可以相互替换。该模式让算法的变化独立于使用算法的客户。在实际开发中,策略模式可以帮助我们减少大量的 if-else 或 switch 条件判断语句,使代码更加灵活和易于维护。
前段时间我与大厂的几位朋友闲聊,策略模式是他们日常开发工作中最常用的设计模式之一。
一、策略模式的结构
策略模式主要涉及三个角色:
- Context(环境类):环境类用于维护对策略对象的引用。
- Strategy(抽象策略类):这是一个抽象类或接口,为所有的具体策略类声明了共同的接口。
- ConcreteStrategy(具体策略类):实现了在抽象策略类中声明的算法或行为。
类图如下:
二、Java 代码实战
假设我们要开发一个简单的计算器程序,支持多种运算策略,如加法、减法和乘法。我们可以使用策略模式来设计这个程序。
1. 定义抽象策略类(Operation)
public interface Operation { int calculate(int num1, int num2);
}
2. 实现具体策略类
- 实现加法策略
public class AddOperation implements Operation { @Override public int calculate(int num1, int num2) { return num1 + num2; } }
- 实现减法策略
public class SubtractOperation implements Operation { @Override public int calculate(int num1, int num2) { return num1 - num2; } }
3. 环境类(Calculator)
public class Calculator { private Operation operation; public Calculator(Operation operation) { this.operation = operation; } public int executeOperation(int num1, int num2) { return operation.calculate(num1, num2); } public void setOperation(Operation operation) { this.operation = operation; }
}
示例代码说明:
- Operation:这是一个抽象策略接口,定义了一个计算方法 calculate,所有的运算策略都必须实现这个方法。
- AddOperation、SubtractOperation:这两个类实现了 Operation 接口,分别提供了加法、减法的实现。
- Calculator:这是环境类,它持有一个 Operation 的引用,可以在运行时动态地改变运算策略。
4. 使用示例
1)示例代码
public class StrategyPatternDemo { public static void main(String[] args) { Calculator calculator = new Calculator(new AddOperation()); System.out.println("10 + 5 = " + calculator.executeOperation(10, 5)); calculator.setOperation(new SubtractOperation()); System.out.println("10 - 5 = " + calculator.executeOperation(10, 5)); }
}
- 在这个示例中,我们首先使用 加法策略 进行计算,然后通过 setOperation 方法动态地改变策略为 减法,展示了策略模式的灵活性和可替换性。
2)运行结果
10 + 5 = 15
10 - 5 = 5
总结
策略模式是一种非常实用的设计模式,它可以帮助我们减少大量的 条件判断语句,使代码更加灵活和易于维护。通过定义一系列的算法族,并将每一个算法封装起来,使它们可以互相替换,策略模式让算法的变化独立于使用算法的用户。在实际开发中,我们可以根据需要使用策略模式来优化代码结构。
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