18.4 策略模式的擴展 先給出一道小學的題目：輸入3個參數，進行加減法運算，參數中兩個是int型的，剩下的一個參數是String型的，只有“+”、“-”兩個符號可以選擇，不要考慮什么復雜的校驗，我們做的是白箱測試，輸入的就是標準的int類型和合規的String類型，各位大俠，想想看，怎么做，簡單得很！ 有非常多的實現方式，我今天來說四種。先說第一種，寫一個類，然后進行加減法運算，類圖也不用畫了，太簡單了，如代碼清單18-11所示。 代碼清單18-11 最直接的加減法 public?class?Calculator?{ ?????//加符號 ?????private?final?static?String?ADD_SYMBOL?=?"+"; ?????//減符號 ?????private?final?static?String?SUB_SYMBOL?=?"-"; ?????public?int?exec(int?a,int?b,String?symbol){ ?????????????int?result?=0; ?????????????if(symbol.equals(ADD_SYMBOL)){ ????????????????????result?=?this.add(a,?b); ?????????????}else?if(symbol.equals(SUB_SYMBOL)){ ????????????????????result?=?this.sub(a,?b); ?????????????} ?????????????return?result; ?????} ?????//加法運算 ?????private?int?add(int?a,int?b){ ?????????????return?a+b; ?????} ?????//減法運算 ?????private?int?sub(int?a,int?b){ ?????????????return?a-b; ?????} } 算法太簡單了，每個程序員都會寫。再寫一個場景類如18-12所示。 代碼清單18-12 場景類 public?class?Client?{ ?????public?static?void?main(String[]?args)?{ ?????????????//輸入的兩個參數是數字 ?????????????int?a?=?Integer.parseInt(args[0]); ?????????????String?symbol?=?args[1];??//符號 ?????????????int?b?=?Integer.parseInt(args[2]); ?????????????System.out.println("輸入的參數為："+Arrays.toString(args)); ?????????????//生成一個運算器 ?????????????Calculator?cal?=?new?Calculator(); ?????????????System.out.println("運行結果為："+a?+?symbol?+?b?+?"="?+?cal.exec(a,?b,?symbol)); ?????} } 輸入3個參數，分別是100 + 200，運行結果如下所示： 輸入的參數為：[100, +, 200] 運行結果為：100+200=300 這個方案是非常簡單的，能夠解決問題，我相信這是大家最容易想到的方案，我們不評論這個方案的優劣，等把四個方案全部講完了，你自己就會發現孰優孰劣。 我們再來看第二個方案，Calculator類太嗦了，簡化算法如代碼清單18-13所示。 代碼清單18-13 簡化算法 public?class?Calculator?{ ?????//加符號 ?????private?final?static?String?ADD_SYMBOL?=?"+"; ?????//減符號 ?????private?final?static?String?SUB_SYMBOL?=?"-"; ?????public?int?exec(int?a,int?b,String?symbol){ ?????????????return?symbol.equals(ADD_SYMBOL)?a+b:a-b; ?????} } 這也非常簡單，就是一個三目運算符，確實簡化了很多。有缺陷先別管，我們主要講設計，你在實際項目應用中要處理該程序中的缺陷。 該方案的場景類與方案一相同，如代碼清單18-12所示，運行結果也相同，不再贅述。 我們再來思考第三個方案，本章介紹策略模式，那把策略模式應用到該需求是不是很合適啊？是的，非常合適！加減法就是一個具體的策略，非常簡單，省略類圖，直接看源碼，我們先來看抽象策略，定義每個策略必須實現的方法，如代碼清單18-14所示。 代碼清單18-14 引入策略模式 interface?Calculator?{ ?????public?int?exec(int?a,int?b); } 抽象策略定義了一個唯一的方法來執行運算。至于具體執行的是加法還是減法，運算時由上下文角色決定。我們再來看兩個具體的策略，如代碼清單18-15所示。 代碼清單18-15 具體策略 public?class?Add?implements?Calculator?{ ?????//加法運算 ?????public?int?exec(int?a,?int?b)?{ ?????????????return?a+b; ?????} } public?class?Sub?implements?Calculator?{ ?????//減法運算 ?????public?int?exec(int?a,?int?b)?{ ?????????????return?a-b; ?????} } 封裝角色的責任是保證策略時可以相互替換，如代碼清單18-15所示。 代碼清單18-16 上下文 public?class?Context?{ ?????private?Calculator?cal?=?null; ?????public?Context(Calculator?_cal){ ?????????????this.cal?=?_cal; ?????} ?????public?int?exec(int?a,int?b,String?symbol){ ?????????????return?this.cal.exec(a,?b); ?????} } 代碼都非常簡單，該部分就不再增加注釋信息了。上下文類負責把策略封裝起來，具體怎么自由地切換策略則是由高層模塊負責聲明的，如代碼清單18-17所示。 代碼清單18-17 場景類 public?class?Client?{ ?????//加符號 ?????public?final?static?String?ADD_SYMBOL?=?"+"; ?????//減符號 ?????public?final?static?String?SUB_SYMBOL?=?"-"; ?????public?static?void?main(String[]?args)?{ ?????????????//輸入的兩個參數是數字 ?????????????int?a?=?Integer.parseInt(args[0]); ?????????????String?symbol?=?args[1];??//符號 ?????????????int?b?=?Integer.parseInt(args[2]); ?????????????System.out.println("輸入的參數為："+Arrays.toString(args)); ?????????????//上下文 ?????????????Context?context?=?null; ?????????????//判斷初始化哪一個策略 ?????????????if(symbol.equals(ADD_SYMBOL)){ ????????????????????context?=?new?Context(new?Add()); ?????????????}else?if(symbol.equals(SUB_SYMBOL)){ ????????????????????context?=?new?Context(new?Sub()); ?????????????} ?????????????System.out.println("運行結果為："+a+symbol+b+"="+context.exec(a,b,symbol)); ?????} } 運行結果與方案一相同。我們想想看，在該策略模式的一個具體應用中，我們使用Context準備了一組算法（加法和減法），并封裝了起來，具體使用哪一個策略（加法還是減法）則由上層模塊聲明，這樣擴展性非常好。 現在只剩最后一個方案了，一般最后出場的都是重量級的人物，壓場嘛！那就請出我們最后一個重量級角色，音樂響起，一個黑影站定舞臺中央，所有燈光突然聚焦，主角緩緩抬起頭，它就是——策略枚舉！我們來看看其真實實力，如代碼清單18-18所示。 代碼清單18-18 策略枚舉 public?enum?Calculator?{ ?????//加法運算 ?????ADD("+"){ ?????????????public?int?exec(int?a,int?b){ ????????????????????return?a+b; ?????????????} ?????}, ?????//減法運算 ?????SUB("-"){ ?????????????public?int?exec(int?a,int?b){ ????????????????????return?a?-?b; ?????????????} ?????}; ?????String?value?=?""; ?????//定義成員值類型 ?????private?Calculator(String?_value){ ?????????????this.value?=?_value; ?????} ?????//獲得枚舉成員的值 ?????public?String?getValue(){ ?????????????return?this.value; ?????} ?????//聲明一個抽象函數 ?????public?abstract?int?exec(int?a,int?b); } 先想一想它的名字，為什么叫做策略枚舉？枚舉沒有問題，它就是一個Enum類型，那為什么又叫做策略呢？找找看能不能找到策略的影子在里面？是的，我們定義了一個抽象的方法exec，然后在每個枚舉成員中進行了實現，如果不實現會怎么樣呢？你試試看看，不實現該方法就不能編譯，現在是不是清楚了？把原有定義在抽象策略中的方法移植到枚舉中，每個枚舉成員就成為一個具體策略。簡單吧，總結一下，策略枚舉定義如下： ● 它是一個枚舉。 ● 它是一個濃縮了的策略模式的枚舉。 當然，讀者可能要反思了，我使用內置類也可以實現相同的功能，寫一個Context類，然后把抽象策略、具體策略都內置進去，不就可以解決問題了，是的，可以解決，但是擴展性如何？可讀性如何？代碼是讓人讀的，然后才是讓機器執行，別把順序搞反了！ 我們繼續完善方案四，場景類稍有改動，如代碼清單18-19所示。 代碼清單18-19 場景類 public?class?Client?{ ?????public?static?void?main(String[]?args)?{ ?????????????//輸入的兩個參數是數字 ?????????????int?a?=?Integer.parseInt(args[0]); ?????????????String?symbol?=?args[1];??//符號 ?????????????int?b?=?Integer.parseInt(args[2]); ?????????????System.out.println("輸入的參數為："+Arrays.toString(args)); ?????????????System.out.println("運行結果為："+a+symbol+b+"="+Calculator.ADD.exec(a,b)); ?????} } 運行結果與方案一相同。看這個場景類，代碼量非常少，而且還有一個顯著的優點：真實地面向對象，看看這條語句： Calculator.ADD.exec(a, b) 是不是類似于“拿出計算器（Calculator），對a和b進行加法運算（ADD），并立刻執行(exec)”，這與我們日常接觸邏輯是不是非常相似，這也正是我們架構師要擔當的職責！ 注意　策略枚舉是一個非常優秀和方便的模式，但是它受枚舉類型的限制，每個枚舉項都是public、final、static的，擴展性受到了一定的約束，因此在系統開發中，策略枚舉一般擔當不經常發生變化的角色。