Java設計模式之策略模式的深入探究

策略模式是一種設計模式，透過允許演算法或行為獨立於客戶端物件而變化，從而實現演算法或行為的動態改變。這種模式由 Context（上下文）、Strategy（策略）和 ConcreteStrategy（具體策略）等角色組成。在實戰案例中，它可以幫助我們創建使用不同演算法計算學生成績的應用程式。策略模式的優點包括靈活性、解耦、可擴展性和可重複使用性。它適用於系統有多種執行任務方式、演算法或行為需要在運行時動態改變以及需要避免客戶端程式碼與演算法或行為具體實現產生耦合的情況。

Java 設計模式之策略模式的深入探究

概述

策略模式是一種設計模式，它允許演算法或行為獨立於客戶端物件而變化，從而使演算法或行為可以在運行時互換。這種模式提供了靈活性，允許在不修改客戶端程式碼的情況下動態改變應用程式的行為。

結構

策略模式通常由以下角色組成：

• #Context（上下文）：持有策略的參考並呼叫其執行方法。
• Strategy（策略）：定義演算法或行為的介面。
• ConcreteStrategy（具體策略）：實作 Strategy 介面的具體演算法或行為。

實戰案例

考慮一個使用不同的演算法來計算學生成績的應用程式。我們可以使用策略模式來實作這種功能：

// Context (上下文)
public class StudentGradingContext {
    private GradingStrategy strategy;

    public StudentGradingContext(GradingStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public double calculateGrade(double score) {
        return strategy.calculateGrade(score);
    }
}

// Strategy (策略)
public interface GradingStrategy {
    double calculateGrade(double score);
}

// ConcreteStrategy (具体策略)
public class SimpleGradingStrategy implements GradingStrategy {
    @Override
    public double calculateGrade(double score) {
        return score;
    }
}

// ConcreteStrategy (具体策略)
public class WeightedGradingStrategy implements GradingStrategy {
    private double weight;

    public WeightedGradingStrategy(double weight) {
        this.weight = weight;
    }

    @Override
    public double calculateGrade(double score) {
        return score * weight;
    }
}

// Client (客户端)
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        StudentGradingContext context = new StudentGradingContext(new SimpleGradingStrategy());
        double grade = context.calculateGrade(85.0);
        System.out.println("Grade: " + grade);

        context = new StudentGradingContext(new WeightedGradingStrategy(0.8));
        grade = context.calculateGrade(90.0);
        System.out.println("Weighted Grade: " + grade);
    }
}

輸出：

Grade: 85.0
Weighted Grade: 72.0

優點

• 彈性：允許動態改變演算法或行為，而無需修改客戶端程式碼。
• 解耦：將演算法或行為與使用它們的客戶端解耦。
• 可擴展性：易於新增演算法或行為，只需建立新的特定策略類別即可。
• 可重複使用性：相同演算法或行為可用於多個客戶端。

使用場景：

• 當一個系統有多種執行任務的方式。
• 當演算法或行為必須在執行時間動態改變時。
• 當需要避免客戶端程式碼與演算法或行為的具體實作產生耦合時。

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