本文結合實例詳述了策略模式的實現方式，並介紹瞭如何結合簡單工廠模式及Annotation優化策略模式。最後分析了策略模式的優缺點及已（未）遵循的OOP原則 ...

原創文章，同步發自作者個人博客，http://www.jasongj.com/design_pattern/strategy/

策略模式介紹

策略模式定義

策略模式（Strategy Pattern），將各種演算法封裝到具體的類中，作為一個抽象策略類的子類，使得它們可以互換。客戶端可以自行決定使用哪種演算法。

策略模式類圖

策略模式類圖如下
Strategy Pattern Class Diagram

策略模式角色劃分

Strategy 策略介面或者（抽象策略類），定義策略執行介面
ConcreteStrategy 具體策略類
Context 上下文類，持有具體策略類的實例，並負責調用相關的演算法

策略模式實例解析

本文代碼可從作者Github下載

典型策略模式實現

策略介面，定義策略執行介面

package com.jasongj.strategy;

public interface Strategy {

  void strategy(String input);

}

具體策略類，實現策略介面，提供具體演算法

package com.jasongj.strategy;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

@com.jasongj.annotation.Strategy(name="StrategyA")
public class ConcreteStrategyA implements Strategy {

  private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(ConcreteStrategyB.class);

  @Override
  public void strategy(String input) {
    LOG.info("Strategy A for input : {}", input);
  }

}

package com.jasongj.strategy;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

@com.jasongj.annotation.Strategy(name="StrategyB")
public class ConcreteStrategyB implements Strategy {

  private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(ConcreteStrategyB.class);

  @Override
  public void strategy(String input) {
    LOG.info("Strategy B for input : {}", input);
  }

}

Context類，持有具體策略類的實例，負責調用具體演算法

package com.jasongj.context;

import com.jasongj.strategy.Strategy;

public class SimpleContext {

  private Strategy strategy;
  
  public SimpleContext(Strategy strategy) {
    this.strategy = strategy;
  }
  
  public void action(String input) {
    strategy.strategy(input);
  }
  
}

客戶端可以實例化具體策略類，並傳給Context類，通過Context統一調用具體演算法

package com.jasongj.client;

import com.jasongj.context.SimpleContext;
import com.jasongj.strategy.ConcreteStrategyA;
import com.jasongj.strategy.Strategy;

public class SimpleClient {

  public static void main(String[] args) {
    Strategy strategy = new ConcreteStrategyA();
    SimpleContext context = new SimpleContext(strategy);
    context.action("Hellow, world");
  }

}

使用Annotation和簡單工廠模式增強策略模式

上面的實現中，客戶端需要顯示決定具體使用何種策略，並且一旦需要換用其它策略，需要修改客戶端的代碼。解決這個問題，一個比較好的方式是使用簡單工廠，使得客戶端都不需要知道策略類的實例化過程，甚至都不需要具體哪種策略被使用。

如《Java設計模式（一）簡單工廠模式不簡單》所述，簡單工廠的實現方式比較多，可以結合《Java系列（一）Annotation（註解）》中介紹的Annotation方法。

使用Annotation和簡單工廠模式的Context類如下

package com.jasongj.context;

import java.util.Collections;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

import org.apache.commons.configuration.ConfigurationException;
import org.apache.commons.configuration.XMLConfiguration;
import org.reflections.Reflections;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import com.jasongj.strategy.Strategy;

public class SimpleFactoryContext {

  private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(SimpleFactoryContext.class);
  private static Map<String, Class> allStrategies;

  static {
    Reflections reflections = new Reflections("com.jasongj.strategy");
    Set<Class<?>> annotatedClasses =
        reflections.getTypesAnnotatedWith(com.jasongj.annotation.Strategy.class);
    allStrategies = new ConcurrentHashMap<String, Class>();
    for (Class<?> classObject : annotatedClasses) {
      com.jasongj.annotation.Strategy strategy = (com.jasongj.annotation.Strategy) classObject
          .getAnnotation(com.jasongj.annotation.Strategy.class);
      allStrategies.put(strategy.name(), classObject);
    }
    allStrategies = Collections.unmodifiableMap(allStrategies);
  }

  private Strategy strategy;

  public SimpleFactoryContext() {
    String name = null;
    try {
      XMLConfiguration config = new XMLConfiguration("strategy.xml");
      name = config.getString("strategy.name");
      LOG.info("strategy name is {}", name);
    } catch (ConfigurationException ex) {
      LOG.error("Parsing xml configuration file failed", ex);
    }

    if (allStrategies.containsKey(name)) {
      LOG.info("Created strategy name is {}", name);
      try {
        strategy = (Strategy) allStrategies.get(name).newInstance();
      } catch (InstantiationException | IllegalAccessException ex) {
        LOG.error("Instantiate Strategy failed", ex);
      }
    } else {
      LOG.error("Specified Strategy name {} does not exist", name);
    }

  }

  public void action(String input) {
    strategy.strategy(input);
  }

}

從上面的實現可以看出，雖然並沒有單獨創建一個簡單工廠類，但它已經融入了簡單工廠模式的設計思想和實現方法。

客戶端調用方式如下

package com.jasongj.client;

import com.jasongj.context.SimpleFactoryContext;

public class SimpleFactoryClient {

  public static void main(String[] args) {
    SimpleFactoryContext context = new SimpleFactoryContext();
    context.action("Hellow, world");
  }

}

從上面代碼可以看出，引入簡單工廠模式後，客戶端不再需要直接實例化具體的策略類，也不需要判斷應該使用何種策略，可以方便應對策略的切換。

策略模式分析

策略模式優點

策略模式提供了對“開閉原則”的完美支持，用戶可以在不修改原有系統的基礎上選擇演算法（策略），並且可以靈活地增加新的演算法（策略）。
策略模式通過Context類提供了管理具體策略類（演算法族）的辦法。
結合簡單工廠模式和Annotation，策略模式可以方便的在不修改客戶端代碼的前提下切換演算法（策略）。

策略模式缺點

傳統的策略模式實現方式中，客戶端必須知道所有的具體策略類，並須自行顯示決定使用哪一個策略類。但通過本文介紹的通過和Annotation和簡單工廠模式結合，可以有效避免該問題
如果使用不當，策略模式可能創建很多具體策略類的實例，但可以通過使用上文《Java設計模式（十一）享元模式》介紹的享元模式有效減少對象的數量。

策略模式已（未）遵循的OOP原則

已遵循的OOP原則

依賴倒置原則
迪米特法則
里氏替換原則
介面隔離原則
單一職責原則
開閉原則

Java設計模式（十二）策略模式

策略模式介紹

策略模式定義

策略模式類圖

策略模式角色劃分

策略模式實例解析

典型策略模式實現

使用Annotation和簡單工廠模式增強策略模式

策略模式分析

策略模式優點

策略模式缺點

策略模式已（未）遵循的OOP原則

已遵循的OOP原則

未遵循的OOP原則

Java設計模式系列

Java設計模式（十二） 策略模式

策略模式介紹

策略模式定義

策略模式類圖

策略模式角色劃分

策略模式實例解析

典型策略模式實現

使用Annotation和簡單工廠模式增強策略模式

策略模式分析

策略模式優點

策略模式缺點

策略模式已（未）遵循的OOP原則

已遵循的OOP原則

未遵循的OOP原則

Java設計模式系列

Java設計模式（十二）策略模式