設(shè)計模式之策略模式與模板模式

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2016/11/13,#,設(shè)計模式之策略模式,主講人：成 玉 丹,時 間：,2016.11.14,目 錄,Contents,1,2,3,4,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,5,優(yōu)缺點環(huán)境,定義：,策略模式定義了一系列的算法，并將每一個算法封裝起來，而且使它們還可以互相替換。策略模式讓算法獨立于使用它的客戶而獨立變化。,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,角色,（三種）,：,策略接口,：,用來約束一系列具體的策略算法。,策略實現(xiàn),：,就是具體的算法實現(xiàn)。,上下文,：,負責(zé)和具體的

2、策略類交互，通常上下文會持有一個真正的策略實現(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：上下文使用策略接口來調(diào)用具體的策略實現(xiàn)定義的算法。,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,目 錄,Contents,1,2,3,4,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,5,優(yōu)缺點和環(huán)境,策略實現(xiàn)（算法實現(xiàn)）,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,目 錄,Contents,1,2,3,4,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,5,優(yōu)缺點和環(huán)境,1,、,策略接口,：,定義算法的接口：,調(diào)用具體的算法,定

3、義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,2,、,策略實現(xiàn)：在具體的算法實現(xiàn)中，定義了三個，分別是,ConcreteStrategyA,、,ConcreteStrategyB,、,ConcreteStrategyC,，示例非常簡單，由于沒有具體算法的實現(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,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,3,、,上下文的實現(xiàn)：示例代碼如下,例如上文提到,A,B,C,三個對象,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,目 錄,Contents,1,2,3,4,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,5,優(yōu)缺點和環(huán)境,實

4、例：,報價管理問題,向客戶報價，對于銷售部門的人來講，這是一個非常重大、非常復(fù)雜的問題，對不同的客戶要報不同的價格，例如有新客戶、老客戶、大客戶等。,為了演示的簡潔性，假定現(xiàn)在需要實現(xiàn)一個簡化的報價管理，實現(xiàn)如下的功能：,1,）對普通客戶或者是新客戶報全價,2,）對老客戶報的價格，統(tǒng)一折扣,5%,3,）對大客戶報的價格，統(tǒng)一折扣,10%,該怎么實現(xiàn)呢？,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,1,、,不用模式的解決方案：,這種解決方案存在的問題：,價格類包含了所有計算報價的算法，使得價格類，尤其是報價這個方法比較龐雜，難以維護。,定義了計算價格的算法,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,

5、示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,2,、,不用模式的,修改,方案：,把這些算法從報價方法里面拿出去，形成獨立的方法,。,據(jù)此寫出如下的實現(xiàn)代碼，示例代碼如下：,把算法從報價方法里拿出去，形成獨立的方法，這里調(diào)用了算法,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,新客戶和普通客戶,老客戶,大客戶,這樣做的優(yōu)點是：容易擴展，較好的維護。,缺點是：如果有,100,種情況時，怎么做？,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,3,、策略,模式,下,的,解決,方案：,要使用策略模式來重寫前面報價的示例，大致有如下改變：,首先需要定義出算法的,接口,。,（策略接口）,然后把各

6、種報價的計算方式單獨出來，形成,算法類,。,（策略實現(xiàn)）,對于,Price,這個類，把它當(dāng)做,上下文,，在計算報價的時候，不再需,要判斷，直接使用持有的具體算法進行運算即可。選擇使用哪一個算法,的功能挪出去，放到外部使用的客戶端去。,（上下文）,實,例,的,結(jié),構(gòu),圖,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,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,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,接下來看看具體的算法實現(xiàn)，不同的算法，,實現(xiàn)也不一樣，先看為新客戶或者是普通客戶計算應(yīng)報的價格的實現(xiàn)，示例代碼如下：,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,老客戶計

7、算應(yīng)報的價格的實現(xiàn)，示例代碼如下：,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,大客戶計算應(yīng)報的價格的實現(xiàn)，示例代碼如下,：,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,接下來看看,上下文,的實現(xiàn)，也就是原來的價格類，它的變化比較大，主要有：,原來那些私有的，用來做不同計算的方法，已經(jīng)去掉了，獨立出去做成了算法類,原來報價方法里面，對具體計算方式的判斷，去掉了，讓客戶端來完成選擇具體算法的功能,新添加持有一個具體的算法實現(xiàn)，通過構(gòu)造方法傳入,原來報價方法的實現(xiàn)，變化成了轉(zhuǎn)調(diào)具體算法來實現(xiàn),定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意

8、圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,寫個客戶端來測試運行一下，示例代碼如下：,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,目 錄,Contents,1,2,3,4,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,5,優(yōu)缺點和環(huán)境,優(yōu)點：,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,.,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,缺點：,1,、客戶端必須

9、知道所有的策略類，并自行決定使用哪一個策略類。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，每個具體策略類都會產(chǎn)生一個新類，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,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,應(yīng)用環(huán)境：,1,、實現(xiàn)某特定功能在不同的情況下采用不同的策略即算法，程序在運行時動態(tài)選擇所要采用的策略。,2,、對客戶端完全隱藏算法的具體實現(xiàn)細節(jié)。,3,、不同種算法之間可以彼此替換且完全獨立。,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,示例代碼,實例說明,優(yōu)缺點和環(huán)境,設(shè)計模式之模板方法模式,主講人：孫 晗,時 間：,2016.11.14,目 錄,Content

10、s,1,2,3,4,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,優(yōu)缺點和環(huán)境,實例說明,5,區(qū)別與聯(lián)系,定義：,一個抽象類中，有一個主方法，再定義,1,n,個方法，這些方法可以是抽象的，也可以是具體的；定義一個類，繼承該抽象類，重寫抽象方法，通過調(diào)用抽象類，實現(xiàn)對子類的調(diào)用,。,意圖：,模板方法模式是在一個方法中定義一個算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中實現(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,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(huán)境,角色,（兩種）,：,抽象模板類：,定義了一個或多個抽象操作，以便讓子類實現(xiàn)。這些抽象操作叫做基本操作，它們是一個頂級邏輯

11、的組成步驟,定義并實現(xiàn)了一個模板方法,具體模板類：,現(xiàn)父類所定義的一個或多個抽象方法,每一個抽象模板類都可以有任意多個具體模板類與之對應(yīng)，而每一個具體模板類都可以給出這些抽象方法的不同實現(xiàn)，從而使得頂級邏輯的實現(xiàn)各不相同,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(huán)境,方法（兩種）,：,模板方法,：,一個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總算法或一個總行為的方法。一個抽象類可以有任意多個模板方法，而不限于一個。每一個模板方法都可以調(diào)用任意多個具體方法。,基本方法,：,抽象方法：,由抽象類聲明，由具體子類實現(xiàn)，,java,語言中以,abstract,關(guān)鍵字標(biāo)

12、出來。,具體方法：,由抽象類聲明并實現(xiàn)，而子類并不實現(xiàn)或置換，,java,中沒有,abstract,關(guān)鍵字。,鉤子方法：,有抽象類聲明并實現(xiàn)，而子類會加以擴展。通常抽象類給出的實現(xiàn)是一個空實現(xiàn)，作為方法的默認實現(xiàn)。因此，此方法的存在，可以讓子類有能力對算法的不同點進行掛鉤，要不要掛鉤，由子類自行決定。,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(huán)境,目 錄,Contents,1,2,3,4,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,優(yōu)缺點和環(huán)境,實例說明,5,區(qū)別與聯(lián)系,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(huán)境,目 錄,Contents,1,2,3,4,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,優(yōu)缺

13、點和環(huán)境,實例說明,5,區(qū)別與聯(lián)系,創(chuàng)建一個模板,(,抽象,),類：,Beverage(,飲料,),模板方法給出了邏輯的骨架，而邏輯的組成是一些相應(yīng)的抽象操作，他們推遲到子類中去實現(xiàn),定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(huán)境,這就實現(xiàn)了模板方法中最重要的類的繼承和方法的復(fù)用,創(chuàng)建一個咖啡類,(,Coffee,),和茶,(,Tea,),類,都繼承,Beverage,抽象類,，而各個方法的具體實現(xiàn)方式都不同,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(huán)境,運行結(jié)果,測試類,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(huán)境,目 錄,Contents,1,2,3

14、,4,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,優(yōu)缺點和環(huán)境,實例說明,5,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)點,（,1,）模板方法模式通過把不變的行為搬移到超類，去除了子類中的重復(fù)代碼。子類實現(xiàn)算法的某些細節(jié)，有助于算法的擴展和代碼復(fù)用。,（,2,）通過一個父類調(diào)用子類實現(xiàn)的操作，通過子類擴展增加新的行為，符合“開放,-,封閉原則,”,。,（,3,）使用模板方法是系統(tǒng)擴展性得到增強，最小化了變化對系統(tǒng)的影響,。,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(huán)境,缺點,（,1,）每個不同的實現(xiàn)都需要定義一個子類，這會導(dǎo)致類的個數(shù)的增加，也會增加很多具體方法的數(shù)量，使設(shè)計更加抽象。,（,2,）如果選用的實現(xiàn)方式不當(dāng)，復(fù)用情

15、況會很差,。,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(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節(jié),；,存在多個具有同樣操作步驟的應(yīng)用場景，但某些具體的操作細節(jié)卻各不相同,。,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(huán)境,目 錄,Contents,1,2,3,4,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,優(yōu)缺點和環(huán)境,實例說明,5,區(qū)別與聯(lián)系,區(qū)別：,模板方法模式與策略模式的不同在于，策略模式使用委派的方法提供不同的算法行為，而模板方法模式使用繼承的方法提供不同的算法行為。與策略模式相比，模板方法模式的中心放在了方法調(diào)用的順序上，策略模式的中心集中在方法的封裝上。,聯(lián)系：,可以組合使用，模板方法重在封裝算法骨架，策略模式重在分離并封裝算法的實現(xiàn)。,定義和角色,結(jié)構(gòu)示意圖,實例說明,區(qū)別與聯(lián)系,優(yōu)缺點和環(huán)境,謝謝觀看,請老師和各位同學(xué)批評指正,！,