算法族的集中管理——策略模式

策略模式是指對一系列的算法定義，並將每一個算法封裝起來，而且使它們還可以相互替換。策略模式讓算法獨立於使用它的客戶而獨立變化。

我們正好可以使用策略模式加適配器模式來將查找算法的調用重新架構。

分角色

1. 環境類Context，直接暴露給客戶端使用的類。
2. 策略類Strategy，是一個抽象類，用於統籌策略
3. 具體策略類，繼承自Strategy，有自己的實現方法。

應用

為了學習策略模式，我們將查找算法中的BST和RedBlackBST兩個類作為研究素材，研究設計模式肯定是不能修改原有代碼，也就是說BST和RedBlackBST不會做任何修改，在此基礎上，我們使用適配器模式將其封裝取出

• BSTAdapter
• RedBlackBSTAdapter

下面展示BSTAdapter的代碼，RedBlackAdapter與它相似。

package pattern.strategy;

import algorithms.search.ST;
import algorithms.search.STImpl.BST;

public class BSTAdapter extends Strategy {
    @Override
    public void algorithm() {
        logger.info(this.getClass().getName());
        ST<Integer, String> st;
        st = new ST<Integer, String>(new BST<Integer, String>());
        testST(st);
    }

}

然后貼上Strategy的代碼，省略了一些與模式無關的內容。

public abstract class Strategy {
    protected static final Logger logger = LogManager.getLogger();

    public abstract void algorithm();// 核心抽象方法

    protected void testST(ST<Integer, String> sst) {...}
}

最后是Context的代碼

package pattern.strategy;

public class Context {
    private Strategy strategy;

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

    public void testSTStrategy() {
        strategy.algorithm();
    }
}

客戶端的調用方法

package pattern.strategy;

import org.junit.Test;

public class StrategyClient {

    @Test
    public void testStrategy() {
        Context context = new Context();
        context.setStrategy(new RedBlackBSTAdapter());// 運行時指定具體類型
        context.testSTStrategy();
        context.setStrategy(new BSTAdapter());// 運行時指定具體類型
        context.testSTStrategy();
    }
}

輸出：

11:22:50[algorithm]: pattern.strategy.RedBlackBSTAdapter
11:22:50[testST]: 總耗時：69ms
11:22:50[algorithm]: pattern.strategy.BSTAdapter
11:22:51[testST]: 總耗時：88ms

下面給出類圖

策略模式總結

1. 我們上面使用的策略模式和適配器模式的聯通使得完全沒有對BST和RedBlackBST做任何改變即可將它們套用到新的架構之中，所以策略模式是對“開閉原則”的完美實現。
2. 策略模式提供了管理相關的算法族的辦法。策略類的等級結構定義了一個算法或行為族，恰當使用繼承可以把公共的代碼移到抽象策略類中，從而避免重復的代碼。

缺點：

以上展示的策略模式仍舊處於初級階段，具體算法均需要通過繼承來實現，可以作為研究學習使用，仍然存在一些問題，例如對具體策略類的管理，如果使用場景不當，可能每次都要新建一個具體策略類，因此我們這里將其與適配器模式聯用有效地避免了這一點。