設(shè)計(jì)模式之策略模式與模板模式

1、設(shè)計(jì)模式之策略模式主講人 ：成 玉 丹時(shí) 間：2016.11.14目 錄 Contents1234定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明5優(yōu)缺點(diǎn)環(huán)境定義： 策略模式定義了一系列的算法，并將每一個(gè)算法封裝起來，而且使它們還可以互相替換。策略模式讓算法獨(dú)立于使用它的客戶而獨(dú)立變化。定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境角色（三種）：策略接口策略接口：用來約束一系列具體的策略算法。策略實(shí)現(xiàn)策略實(shí)現(xiàn)：就是具體的算法實(shí)現(xiàn)。上下文上下文：負(fù)責(zé)和具體的策略類交互，通常上下文會(huì)持有一個(gè)真正的策略實(shí)現(xiàn)。還可以讓具體的策略類來獲取上下文的數(shù)據(jù)，甚至讓具體的策略類來獲取上下文的數(shù)據(jù)。角色之間的關(guān)系：上下文使

2、用策略接口來調(diào)用具體的策略角色之間的關(guān)系：上下文使用策略接口來調(diào)用具體的策略實(shí)現(xiàn)定義的算法。實(shí)現(xiàn)定義的算法。定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境目 錄 Contents1234定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明5優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境策略實(shí)現(xiàn)（算法實(shí)現(xiàn)）策略實(shí)現(xiàn)（算法實(shí)現(xiàn)）定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境目 錄 Contents1234定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明5優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境1 1、策略接口策略接口：定義算法的接口：定義算法的接口：調(diào)用具體的算法調(diào)用具體的算法定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境2 2、策略實(shí)現(xiàn)：在具體的算法實(shí)現(xiàn)中，定義了三個(gè)，分別策略

3、實(shí)現(xiàn)：在具體的算法實(shí)現(xiàn)中，定義了三個(gè)，分別是是ConcreteStrategyAConcreteStrategyA、ConcreteStrategyBConcreteStrategyB、ConcreteStrategyCConcreteStrategyC，示例非常簡(jiǎn)單，由于沒有具體算法，示例非常簡(jiǎn)單，由于沒有具體算法的實(shí)現(xiàn)，三者也就是名稱不同，示例代碼如下：的實(shí)現(xiàn)，三者也就是名稱不同，示例代碼如下：定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境3、上下文的實(shí)現(xiàn)：示例代碼如下上下文的實(shí)現(xiàn)：示例代碼如下例如上文提到例如上文提到A,B,CA,B,C三個(gè)對(duì)象三個(gè)對(duì)象定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說

4、明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境目 錄 Contents1234定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明5優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境實(shí)例：實(shí)例：報(bào)價(jià)管理問題報(bào)價(jià)管理問題向客戶報(bào)價(jià)，對(duì)于銷售部門的人來講，這是一個(gè)非常重大、非常復(fù)雜的問題，對(duì)不同的客戶要報(bào)不同的價(jià)格，例如有新客戶、老客戶、大客戶等。為了演示的簡(jiǎn)潔性，假定現(xiàn)在需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)化的報(bào)價(jià)管理，實(shí)現(xiàn)如下的功能：1）對(duì)普通客戶或者是新客戶報(bào)全價(jià)2）對(duì)老客戶報(bào)的價(jià)格，統(tǒng)一折扣5%3）對(duì)大客戶報(bào)的價(jià)格，統(tǒng)一折扣10%該怎么實(shí)現(xiàn)呢？定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境1 1、不用模式的解決方案：不用模式的解決方案：這種解決方案存在的問題：這種解決方案存在的問題：價(jià)格類包含

5、了價(jià)格類包含了所有計(jì)算報(bào)價(jià)的算法，使得價(jià)格類，尤其所有計(jì)算報(bào)價(jià)的算法，使得價(jià)格類，尤其是報(bào)價(jià)這個(gè)方法比較龐雜，難以維護(hù)。是報(bào)價(jià)這個(gè)方法比較龐雜，難以維護(hù)。定義了計(jì)算價(jià)格定義了計(jì)算價(jià)格的算法的算法定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境2 2、不用模式的不用模式的修改修改方案：方案：把這些算法從報(bào)價(jià)方法里面拿出去，形成獨(dú)立的方法。據(jù)此寫出如下的實(shí)現(xiàn)代碼，示例代碼如下：把算法從報(bào)價(jià)方法里拿把算法從報(bào)價(jià)方法里拿出去，形成獨(dú)立的方法，出去，形成獨(dú)立的方法，這里調(diào)用了算法這里調(diào)用了算法定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境新客戶和普通客戶老客戶大客戶這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：容易擴(kuò)展，較好的維護(hù)

6、。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：容易擴(kuò)展，較好的維護(hù)。缺點(diǎn)是：如果有缺點(diǎn)是：如果有100100種情況時(shí)，怎么做？種情況時(shí)，怎么做？定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境3 3、策略、策略模式模式下下的的解決解決方案：方案：要使用策略模式來重寫前面報(bào)價(jià)的示例，大致有如下改變：首先需要定義出算法的接口。（策略接口）（策略接口）然后把各種報(bào)價(jià)的計(jì)算方式單獨(dú)出來，形成算法類。（策略實(shí)現(xiàn)）（策略實(shí)現(xiàn)）對(duì)于Price這個(gè)類，把它當(dāng)做上下文，在計(jì)算報(bào)價(jià)的時(shí)候，不再需要判斷，直接使用持有的具體算法進(jìn)行運(yùn)算即可。選擇使用哪一個(gè)算法的功能挪出去，放到外部使用的客戶端去。（上下文）（上下文）實(shí)實(shí)例例的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖定義

7、和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境先看策略接口，示例代碼如下：先看策略接口，示例代碼如下：定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境 接下來看看具體的算法實(shí)現(xiàn)，不同的算法，接下來看看具體的算法實(shí)現(xiàn)，不同的算法，實(shí)現(xiàn)也不一樣，先看為新客戶或者是普通客戶計(jì)算實(shí)現(xiàn)也不一樣，先看為新客戶或者是普通客戶計(jì)算應(yīng)報(bào)的價(jià)格的實(shí)現(xiàn)，示例代碼如下：應(yīng)報(bào)的價(jià)格的實(shí)現(xiàn)，示例代碼如下：定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境老客戶計(jì)算應(yīng)報(bào)的價(jià)格的實(shí)現(xiàn)，示例代碼如下：老客戶計(jì)算應(yīng)報(bào)的價(jià)格的實(shí)現(xiàn)，示例代碼如下： 定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境大客戶計(jì)算應(yīng)報(bào)的價(jià)格的實(shí)現(xiàn)，示例代碼如下

8、大客戶計(jì)算應(yīng)報(bào)的價(jià)格的實(shí)現(xiàn)，示例代碼如下：定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境接下來看看上下文上下文的實(shí)現(xiàn)，也就是原來的價(jià)格類，它的變化比較大，主要有：原來那些私有的，用來做不同計(jì)算的方法，已經(jīng)去掉了，獨(dú)立出去做成了算法類原來報(bào)價(jià)方法里面，對(duì)具體計(jì)算方式的判斷，去掉了，讓客戶端來完成選擇具體算法的功能新添加持有一個(gè)具體的算法實(shí)現(xiàn)，通過構(gòu)造方法傳入原來報(bào)價(jià)方法的實(shí)現(xiàn)，變化成了轉(zhuǎn)調(diào)具體算法來實(shí)現(xiàn)定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境寫個(gè)客戶端來測(cè)試運(yùn)行一下，示例代碼如下：寫個(gè)客戶端來測(cè)試運(yùn)行一下，示例代碼如下：定義和角色結(jié)構(gòu)示意

9、圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境目 錄 Contents1234定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明5優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境優(yōu)點(diǎn)：1、 策略模式提供了管理相關(guān)的算法族的辦法。恰當(dāng)使用繼承可以把公共的代碼轉(zhuǎn)移到父類里面，從而避免重復(fù)的代碼。2、 策略模式提供了可以替換繼承關(guān)系的辦法。繼承可以處理多種算法或行為。3、 使用策略模式可以避免使用多重條件轉(zhuǎn)移語句。如果采用多重轉(zhuǎn)移語句將不易維護(hù).定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境缺點(diǎn)：1、客戶端必須知道所有的策略類，并自行決定使用哪一個(gè)策略類。換言之，策略模式只適用于客戶端知道所有的算法或行為的情況。2、 策略模式造成很多的策略類，每個(gè)具體策略類都會(huì)

10、產(chǎn)生一個(gè)新類，使得策略類變得很復(fù)雜。定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境應(yīng)用環(huán)境： 1、實(shí)現(xiàn)某特定功能在不同的情況下采用不同的策略即算法，程序在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)選擇所要采用的策略。 2、對(duì)客戶端完全隱藏算法的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 3、不同種算法之間可以彼此替換且完全獨(dú)立。定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖示例代碼實(shí)例說明優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境設(shè)計(jì)模式之模板方法模式主講人 ：孫 晗時(shí) 間：2016.11.14目 錄 Contents1234定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境實(shí)例說明5區(qū)別與聯(lián)系定義：一個(gè)抽象類中，有一個(gè)主方法，再定義1n個(gè)方法，這些方法可以是抽象的，也可以是具體的；定義一個(gè)類，繼承該抽象類，重寫抽象方法，

11、通過調(diào)用抽象類，實(shí)現(xiàn)對(duì)子類的調(diào)用。意圖：模板方法模式是在一個(gè)方法中定義一個(gè)算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中實(shí)現(xiàn)。模板方法使得子類可以在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下，重新定義算法中的某些步驟。定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例說明區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境角色（兩種）：抽象模板類：抽象模板類：定義了一個(gè)或多個(gè)抽象操作，以便讓子類實(shí)現(xiàn)。這些抽象操作叫做基本操作，它們是一個(gè)頂級(jí)邏輯的組成步驟定義并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)模板方法具體模板類：具體模板類：現(xiàn)父類所定義的一個(gè)或多個(gè)抽象方法每一個(gè)抽象模板類都可以有任意多個(gè)具體模板類與之對(duì)應(yīng)，而每一個(gè)具體模板類都可以給出這些抽象方法的不同實(shí)現(xiàn)，從而使得頂級(jí)邏輯的實(shí)現(xiàn)各不相同定義和角色結(jié)構(gòu)

12、示意圖實(shí)例說明區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境方法（兩種）：模板方法模板方法：一個(gè)模板方法是定義在抽象類中的，把基本操作方法組合在一起形成一個(gè)總算法或一個(gè)總行為的方法。一個(gè)抽象類可以有任意多個(gè)模板方法，而不限于一個(gè)。每一個(gè)模板方法都可以調(diào)用任意多個(gè)具體方法?；痉椒ɑ痉椒ǎ撼橄蠓椒ǎ撼橄蠓椒ǎ河沙橄箢惵暶?，由具體子類實(shí)現(xiàn)，java語言中以abstract關(guān)鍵字標(biāo)出來。具體方法：具體方法：由抽象類聲明并實(shí)現(xiàn)，而子類并不實(shí)現(xiàn)或置換，java中沒有abstract關(guān)鍵字。鉤子方法：鉤子方法：有抽象類聲明并實(shí)現(xiàn)，而子類會(huì)加以擴(kuò)展。通常抽象類給出的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)空實(shí)現(xiàn)，作為方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。因此，此方法的存在，可以讓

13、子類有能力對(duì)算法的不同點(diǎn)進(jìn)行掛鉤，要不要掛鉤，由子類自行決定。定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例說明區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境目 錄 Contents1234定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境實(shí)例說明5區(qū)別與聯(lián)系定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例說明區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境目 錄 Contents1234定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境實(shí)例說明5區(qū)別與聯(lián)系創(chuàng)建一個(gè)模板創(chuàng)建一個(gè)模板( (抽象抽象) )類：類：Beverage(Beverage(飲料飲料) )模板方法給出了邏輯的骨架，而模板方法給出了邏輯的骨架，而邏輯的組成是一些相應(yīng)的抽象操邏輯的組成是一些相應(yīng)的抽象操作，他們推遲到子類中去實(shí)現(xiàn)作，他們推遲到子類中去實(shí)現(xiàn)定義

14、和角色結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例說明區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境這就實(shí)現(xiàn)了模板方法中最重要的這就實(shí)現(xiàn)了模板方法中最重要的類的繼承和方法的復(fù)用類的繼承和方法的復(fù)用創(chuàng)建一個(gè)咖啡類創(chuàng)建一個(gè)咖啡類( (Coffee) )和茶和茶( (Tea) )類類, ,都繼承都繼承Beverage抽象類抽象類，而各個(gè)方法的具體實(shí)現(xiàn)方式都不同，而各個(gè)方法的具體實(shí)現(xiàn)方式都不同定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例說明區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境運(yùn)行結(jié)果運(yùn)行結(jié)果測(cè)試類測(cè)試類定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例說明區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境目 錄 Contents1234定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境實(shí)例說明5區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)點(diǎn)（1）模板方法模式通過把不變的行為搬移到超類，去除

15、了子類中的重復(fù)代碼。子類實(shí)現(xiàn)算法的某些細(xì)節(jié)，有助于算法的擴(kuò)展和代碼復(fù)用。（2）通過一個(gè)父類調(diào)用子類實(shí)現(xiàn)的操作，通過子類擴(kuò)展增加新的行為，符合“開放-封閉原則”。（3）使用模板方法是系統(tǒng)擴(kuò)展性得到增強(qiáng)，最小化了變化對(duì)系統(tǒng)的影響。定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例說明區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境缺點(diǎn)（1）每個(gè)不同的實(shí)現(xiàn)都需要定義一個(gè)子類，這會(huì)導(dǎo)致類的個(gè)數(shù)的增加，也會(huì)增加很多具體方法的數(shù)量，使設(shè)計(jì)更加抽象。（2）如果選用的實(shí)現(xiàn)方式不當(dāng)，復(fù)用情況會(huì)很差。定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例說明區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)缺點(diǎn)和環(huán)境應(yīng)用范圍：子類具有統(tǒng)一的操作步驟或操作過程；子類具有不同的操作細(xì)節(jié)；存在多個(gè)具有同樣操作步驟的應(yīng)用場(chǎng)景，但某些具體的操作細(xì)節(jié)卻各不相同。定義和角色結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例說明區(qū)別與聯(lián)系優(yōu)缺點(diǎn)和