在軟件開發中也常常遇到類似的情況,實現某一個功能有多種算法或者 策略,我們可以根據環境或者條件的不同選擇不同的算法或者策略來完成該功能 。如查找、排序等,一種常用的方法是硬編碼(Hard Coding)在一個類中,如需要提供多種查找算法,可以將這些算法寫到一個類中,在該類中提供多個方法,每一個方法對應一個具體的查找算法;當然也可以將這些查找算法封裝在一個統一的方法中,通過if…else…或者case 等條件判斷語句來進行選擇。這兩種實現方法我們都可以稱之為硬編碼,如果需要增加一種新的查找算法,需要修改封裝算法類的源代碼;更換查找算法,也需要修改客戶端調用代碼。在這個算法類中封裝了大量查找算法,該類代碼將較復雜,維護較為困難。如果我們將這些策略包含在客戶端 ,這種做法更不可取,將導致客戶端程序龐大而且難以維護,如果存在大量可供選擇的算法時問題將變得更加嚴重。
例子1:一個菜單功能能夠根據用戶的“皮膚”首選項來決定是否采用水平的還是垂直的排列形式。同事可以靈活增加菜單那的顯示樣式。
例子2:出行旅游:我們 可以有幾個策略可以考慮:可以騎自行車,汽車,做火車,飛機。每個策略都可以得到相同的結果,但是它們使用了不同的資源。選擇策略的依據是費用,時間,使用工具還有每種方式的方便程度 。
如何讓算法和對象分開來,使得算法可以獨立於使用它的客戶而變化?
策略模式: 定 義一系列的算法,把每一個算法封裝起來, 並且使它們可相互替換。本模式使得算法可獨立於使用它的客戶而變化。也稱為 政策模式 (Policy) 。( Definea family of algorithms,encapsulate each one, andmake them interchangeable. Strategy lets the algorithmvary independently from clients that use it.)
策略模式把對象本身和運算規則區分開來,其 功能非常強大,因為這個設計模式本身的核心思想就是面向對象編程的多形性的思想。
當存在以下情況時使用Strategy模式
1)? 許多相關的類僅僅是行為有異。 “策略”提供了一種用多個行為中的一個行為來配置一個類的方法。即一個系統需要動態地在幾種算法中選擇一種。
2)? 需要使用一個算法的不同變體。例如,你可能會定義一些反映不同的空間 /時間權衡的算法。當這些變體實現為一個算法的類層次時 ,可以使用策略模式。
3)? 算法使用客戶不應該知道的數據。可使用策略模式以避免暴露復雜的、與算法相關的數據結構。
4)? 一個類定義了多種行為 , 並且這些行為在這個類的操作中以多個條件語句的形式出現。將相關的條件分支移入它們各自的Strategy類中以代替這些條件語句。
Strategy模式有下面的一些優點:
1) 相關算法系列
Strategy類層次為Context定義了一系列的可供重用的算法或行為。繼承有助於析取出這些算法中的公共功能。2) 提供了可以替換繼承關系的辦法
: 繼承提供了另一種支持多種算法或行為的方法。你可以直接生成一個Context類的子類,從而給它以不同的行為。但這會將行為硬行編制到 Context中,而將算法的實現與Context的實現混合起來,從而使Context難以理解、難以維護和難以擴展,而且還不能動態地改變算法。最後你得到一堆相關的類 , 它們之間的唯一差別是它們所使用的算法或行為。將算法封裝在獨立的Strategy類中使得你可以獨立於其Context改變它,使它易於切換、易於理解、易於擴展。3) 消除了一些if else條件語句
:Strategy模式提供了用條件語句選擇所需的行為以外的另一種選擇。當不同的行為堆砌在一個類中時 ,很難避免使用條件語句來選擇合適的行為。將行為封裝在一個個獨立的Strategy類中消除了這些條件語句。含有許多條件語句的代碼通常意味著需要使用Strategy模式。4) 實現的選擇
Strategy模式可以提供相同行為的不同實現。客戶可以根據不同時間 /空間權衡取捨要求從不同策略中進行選擇。
Strategy模式缺點 :
1)客戶端必須知道所有的策略類,並自行決定使用哪一個策略類
: 本模式有一個潛在的缺點,就是一個客戶要選擇一個合適的Strategy就必須知道這些Strategy到底有何不同。此時可能不得不向客戶暴露具體的實現問題。因此僅當這些不同行為變體與客戶相關的行為時 , 才需要使用Strategy模式。2 ) Strategy和Context之間的通信開銷
:無論各個ConcreteStrategy實現的算法是簡單還是復雜, 它們都共享Strategy定義的接口。因此很可能某些 ConcreteStrategy不會都用到所有通過這個接口傳遞給它們的信息;簡單的 ConcreteStrategy可能不使用其中的任何信息!這就意味著有時Context會創建和初始化一些永遠不會用到的參數。如果存在這樣問題 , 那麼將需要在Strategy和Context之間更進行緊密的耦合。3 )策略模式將造成產生很多策略類
:可以通過使用享元模式在一定程度上減少對象的數量。 增加了對象的數目 Strategy增加了一個應用中的對象的數目。有時你可以將 Strategy實現為可供各Context共享的無狀態的對象來減少這一開銷。任何其余的狀態都由 Context維護。Context在每一次對Strategy對象的請求中都將這個狀態傳遞過去。共享的 Strategy不應在各次調用之間維護狀態。
例如,我們在驗證用戶輸入的表單的時候,加入包括電話輸入框的驗證和郵件輸入框的驗證,這兩部分的驗證算法是不同的,如果把這個算法看成一個函數,他幾乎有相同的輸入參數和返回參數。我們可以把這個相同的函數可以抽象為基類(InputValidator)的一個方法(bool validateInput(input,error)),然後抽象出兩個具體的策略類:電話驗證類(PhoneValidator)和郵件驗證類(EmailValidator),他們需要在各自的實現裡面去復寫父類的驗證方法。為了能夠正常的調用到驗證類的驗證方法,我們需要自定義一個UITextField的子類CustomTextField,其中有一個InputValidator類型的引用和一個validate方法,該方法裡面調用InputValidator的驗證方法,然後在textFieldDidEndEditing代理方法裡面調用CustomTextField的validate方法,這樣就不用我們在判斷輸入是否合法的時候通過if else去處理每種邏輯,而且這樣做方便擴展,提高可復用性。
實例:排序算法,NSArray的sortedArrayUsingSelector;經典的鴨子會叫,會飛案例。
這裡提供了一個iOS版本的鴨子工程,