簡介(Introduction)

之前學習Java8實戰時，遇到一個很好的策略模式示例。便想著藉著這個示例結合反饋式的方法來，學習策略設計模式，也以便後面反覆琢磨學習。
首先我們通過練習，逐步寫出符合相應需求的代碼，再根據需求進行改進、比較、重寫，最終得出一種更靈活的最佳實現。

練習

    /** 該類為蘋果 */
    class Apple {
        private Float weight;
        private String color;
    }
    /** 該類為蘋果過濾器 */
    public class AppleFilter {
        private Set<Apple> apples;
    }

• 需求一，添加方法使得可以篩選綠蘋果
• 需求二，能夠選取各種顏色的蘋果
• 需求三，能夠篩選各種顏色, 各種重量的蘋果
• 需求四，將篩選條件進行抽象，能篩選各種屬性
• 需求五，使用匿名類進行改進

策略模式(Strategy Pattern)

對於策略模式，我的理解是行為參數化。行為是指處理頻繁變化需求的那段代碼。每當需求變化時，就傳遞不同的行為作為參數進行處理。如此，便是將代碼塊進行封裝，得到可進行應對變化的策略一般。

策略模式，它定義了演算法家族。分別封裝起來，讓它們之間可以相互替換，此模式讓演算法的變換，不會影響到使用演算法的客戶端。——《設計模式：可復用面向對象軟體的基礎》

• 解決什麼矛盾：不同時間應用不同的業務規則；多重條件判斷、硬編碼所帶來的複雜及難以維護
• 如何用代碼實現：每個策略，實現約定的介面及方法。
• 優點：耦合性低(降低各種策略類與調用者的耦合)、擴展性強、代碼簡潔(策略封裝了變化的條件、避免了多重判斷)
• 缺點：策略類膨脹、代碼繁瑣

UML

代碼實現

• 代碼目錄結構
  

• 核心代碼，具體詳見github

package Demo.filter;

//
// 該類用於篩選蘋果
// 代碼質量要求：更加抽象通用, 更加簡潔
// 以下七次的代碼修改也相應反映代碼的質量及水平
//
// Created by auhnayuil on 17-9-24.
//
public class FilterApple implements Filter<Apple> {

    //
    // 第一次需求：選取綠色蘋果
    // 該方法純粹為篩選出綠色蘋果
    // 篩選蘋果的條件為常量, 很難適應客戶或者調用者的需求變化
    //
    public Set<Apple> filterGreenApple(Set<Apple> apples){
        Set<Apple> result = new HashSet<>();
        for(Apple apple : apples){
            if("green".equals(apple.getColor()))
                result.add(apple);
        }
        return result;
    }

    //
    // 第二次需求變化：能夠選取各種顏色的蘋果
    // 將顏色提取為方法的參數, 更靈活地適應篩選各種顏色的蘋果
    //
    // 一個良好的原則是在編寫某個需求多變的代碼時, 嘗試將其抽象化
    ///
    public Set<Apple> filterAppleByColor(Set<Apple> apples, String color){
        Set<Apple> result = new HashSet<>();
        for(Apple apple : apples){
            if(apple.getColor().equals(color))
                result.add(apple);
        }
        return result;
    }

    //
    // 第三次需求變化：能夠篩選各種顏色, 各種重量的蘋果
    // 需求變化的因素除了單一元素上變化, 還表現為多元素上變化
    //
    // 一旦多屬性被要求組合查詢, 進行更複雜的查詢時
    // 篩選條件及使用上將會變得非常笨拙及醜陋
    ///
    public Set<Apple> filterApples(Set<Apple> apples, String color, Float weight){
        Set<Apple> result = new HashSet<>();
        for(Apple apple : apples){
            if(     apple.getColor().equals(color)
                    && apple.getWeight() > weight)
                result.add(apple);
        }
        return result;
    }

    //
    // 第四次嘗試：將篩選條件進行抽象, 將行為參數化
    // 更高層次的抽象為將選擇條件進行建模, 即形成一種可進行選擇的通用的策略
    //
    // 模型描述：根據對象的某些屬性來返回一個布爾值
    // 類似於"謂詞"這樣的語義
    //
    // 至於為何要在方法參數中抽象篩選條件為一個介面？
    //
    // 到這裡, filterApples的行為僅取決於 Predicate對象所傳遞的代碼, 也就是
    // 所謂的 向一個參數傳遞了代碼, 或者行為參數化了
    //
    // 值需要創建包裹著不同篩選條件的代碼塊 的Predicate對象就可以實現不同的行為了
    ///
    public List<Apple> filterApples(List<Apple> apples, Predicate<Apple> predicate){
        return (List<Apple>) collect(apples, predicate);
    }

    //
    // 第五嘗試：匿名類
    // 沒有變數名, 允許你同時聲明並實例化一個類
    //
    ///
    public Set<Apple> filterApplesByAnonymousClass(Set<Apple> apples){
        return (Set<Apple>) collect(apples, new Predicate<Apple>() {
            @Override
            public boolean test(Apple target) {
                return ("red".equals(target.getColor()) && target.getWeight() > 0.0F);
            }
        });
    }

    //
    //  第六次嘗試：Lambda表達式 以及 抽象結果集
    //  可以改寫為以下形式：
    //  filterApplesByLambda(apples, (Apple apple) -> "red".equals(apple.getColor()));
    //
    //  那麼如何用Lambda改寫一個內部類？
    //
    public Set<Apple> filterApplesByLambda(Collection<Apple> apples, boolean is){
        Set<Apple> result = new HashSet<>();
        for(Apple apple : apples){
            if(is)
                result.add(apple);
        }
        return result;
    }
}

package Demo.filter;

//
// 該方法為最基本的過濾器
// 用於抽象各個過濾器中的迴圈, 遍歷, 收集等重覆行為
// 採用介面的預設方法實現
//
// Created by auhnayuil on 17-9-24.
//
public interface Filter<T> {

    default Collection<T> collect(Collection<T> targets, Predicate<T> predicate) {
        Class<? extends Collection> clazz = targets.getClass();
        Collection result = null;
        try {
             //該部分代碼塊, 通過反射生成集合的實例對象. 得到一個空的結果集對象
             result = clazz.newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        for(T target : targets){
            //迴圈遍歷目標集合, 並且通過介面形成策略判斷是否符合過濾器條件
            //收集符合條件的結果
            if(predicate.test(target))
                result.add(target);
        }
        return result;
    }
}

package Demo.predicate;

//
// 策略設計模式(Staregy)
// 定義了一系列的演算法族, 並將其封裝, 可以相互替換且在運行時選擇所需要的合適的"策略"
// Created by auhnayuil on 17-9-24.
//
public class AppleRedAndWeightPrdicate implements Predicate<Apple> {

    @Override
    public boolean test(Apple target) {
        return ("red".equals(target.getColor())
                && target.getWeight() > 0.0F);
    }
}

參考鏈接

[Java8實戰] https://book.douban.com/subject/26772632/
[Baidu] https://baike.baidu.com/item/%E7%AD%96%E7%95%A5%E6%A8%A1%E5%BC%8F/646307?fr=aladdin
[菜鳥教程] http://www.runoob.com/design-pattern/strategy-pattern.html