Друзья, мы познакомились с поведенческим шаблоном проектирования Strategy. Шаблон используется для выделения схожих алгоритмов, решающих конкретную задачу. Посмотрели с вами реализацию на языке GOlang, ознакомились в возможностями подхода и разобрали когда его лучше применять. По типу клиента (или по типу обрабатываемых данных) выбрать подходящий алгоритм, который следует применить.
Особенности и сложности применения стратегии
Стратегия помещает каждую лапу такого оператора в отдельный класс-стратегию. Затем контекст получает определённый объект-стратегию от клиента и делегирует ему работу. Если вдруг понадобится сменить алгоритм, в контекст можно подать другую стратегию. Стратегия позволяет вынести отличающееся поведение в отдельную иерархию классов, а затем свести первоначальные классы к одному, сделав поведение этого класса настраиваемым. Когда вам нужно использовать разные вариации какого-то алгоритма внутри одного объекта. В этом примере контекст использует Стратегию для выполнения той или иной арифметической операции.
Примеры
Через некоторое время выяснилось, что некоторые люди предпочитают ездить по городу на общественном транспорте. Первая версия вашего навигатора могла прокладывать маршрут лишь по дорогам, поэтому отлично подходила для путешествий на автомобиле. Поэтому следующим шагом вы добавили в навигатор прокладывание пеших маршрутов.
Стратегия на Java
В приложениях с картами и навигацией часто используются разные стратегии прокладки маршрутов – пешком, на общественном транспорте, на автомобиле. Стратегия меняет поведение объекта изнутри, а декоратор – снаружи, “оборачивая” объект дополнительной функциональностью. Стратегия делегирует выполнение операции, а декоратор выполняет ее сам, вызывая вложенный объект. Класс, который использует алгоритм (Context), включает абстрактный класс (Strategy), обладающий абстрактным методом, определяющим способ вызова алгоритма. Каждый производный класс реализует один требуемый вариант алгоритма.
Реализацию паттерна «Стратегия» отлично видно в приложении типа «навигатор». Пользователь выбирает начальную и конечную точки пути, а также вариант преодоления пути. То есть один и тот же путь может быть пройден пешком, на велосипеде, машине, поезде, самолете или смешанным видом транспорта. Выбор способа прохождения пути — это паттерн «Стратегия». Как видно из примеров, паттерн стратегия применим для решения широкого круга задач в программировании при необходимости динамически изменять поведение программы.
Это позволит без проблем изменять нужный алгоритм, расширять его, сводя к минимум конфликты разработки, зависимости от других классов и функционала. Вместо того, чтобы реализовывать алгоритм в едином классе, наш класс будет работать с объектами классов-стратегиями через объект-контекста и в нужным момент делегировать работу нужному объекту. Для смены алгоритма достаточно в нужным момент подставить в контекст нужный объект-стратегию. Аналогичное можно проделать и с классами работы с элементами интерфейса для различных видов пользователей. Данный метод определяет общее поведение для конкретных алгоритмов, реализующих разные стратегии.
- Состояние можно рассматривать как расширение стратегии – оба паттерна меняют поведение объекта композицией.
- Стратегия (англ. Strategy) — поведенческий шаблон проектирования, предназначенный для определения семейства алгоритмов, инкапсуляции каждого из них и обеспечения их взаимозаменяемости.
- Отделение процедуры выбора алгоритма от его реализации.
- Вместо того, чтобы реализовывать алгоритм в едином классе, наш класс будет работать с объектами классов-стратегиями через объект-контекста и в нужным момент делегировать работу нужному объекту.
- Пребывая в неизвестном ему городе, пользователь должен иметь возможность указать начальную точку и пункт назначения, а навигатор — проложит оптимальный путь.
Давайте рассмотрим реализацию паттерна стратегия на примере игры, в которой персонаж может перемещаться разными способами – идти пешком, ехать или лететь. В зависимости от выбранного вида передвижения алгоритм расчета времени в пути будет разным. Чтобы работа нашего класса была одинаковой для разного поведения, у объектов-стратегии должен быть общий интерфейс. Используя такой интерфейс вы делаете независимым наш класс-контекста от классов-стратегий. Библиотека ATL содержит в себе набор классов threading model, которые являются стратегиями (различными реализациями Lock/Unlock, которые потом используются основными классами системы). При этом в этих стратегиях используется статический полиморфизм через параметр шаблона, а не динамический полиморфизм через виртуальные методы.
Использование интерфейсов
Популярный пример применения паттерна стратегия – реализация разных алгоритмов сортировки, таких как пузырьковая сортировка, сортировка выбором, быстрая сортировка и другие. Контекстом здесь является массив, а стратегиями – классы сортировок. Паттерн стратегия применяется, когда в программе используется группа схожих алгоритмов, и нужна возможность переключаться между ними.
Одной из самых востребованных функций являлся поиск и прокладывание маршрутов. Пребывая в неизвестном ему городе, пользователь должен иметь возможность указать начальную точку и пункт назначения, а навигатор — проложит оптимальный путь. Это гибкий подход, упрощающий создание новых стратегий. Со временем может возникнуть сложность поддержки множества стратегий.
Это нарушает гибкость и затрудняет добавление новых стратегий. В компьютерных играх часто используются различные стратегии поведения противников, персонажей, расчета урона и так далее. Но тут приходят к вам Product Manager’ы и говорят, что нужно добавить возможность искать и отображать недвижимость, которая сдается в аренду. У нас появляется еще один тип пользователя – арендаторы.
Используя этот интерфейс, контекст будет независимым от конкретных классов стратегий. С другой стороны, вы сможете изменять и добавлять новые виды алгоритмов, не трогая код контекста. Как видите, мы можем управлять вызовом разных алгоритмов в зависимости от контекста и пользовательских фильтров. Алгоритмы могут создавать ветвления в зависимости от входных капитал геинс отзывы фильтров и других параметров, переданных из клиентского кода в методы, реализующие конкретные алгоритмы.
В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое паттерн стратегия, как он устроен, где и зачем его применяют. Шаблон проектирования Стратегия – решает такую задачу. Он предлагает выделить семейство похожих алгоритмов, вынести их в отдельные классы.