战略设计模式和国家设计模式之间的区别是什么?我在网上浏览了不少文章,但看不出明显的区别。

有人能用外行的语言解释一下吗?


当前回答

战略模式和状态模式具有相同的结构。如果您查看两种模式的UML类图,它们看起来完全相同,但是它们的意图完全不同。状态设计模式用于定义和管理对象的状态,而策略模式用于定义一组可互换的算法,并让客户选择其中之一。因此,策略模式是客户端驱动的模式,而对象可以管理自己的状态。

其他回答

这两种模式都委托给一个基类,这个基类有几个派生类,但是只有在State模式中,这些派生类才保留对上下文类的引用。

从另一个角度来看,战略模式是国家模式的简单版本;如果你愿意,也可以称之为子模式。这实际上取决于你是否希望派生状态保留对上下文的引用(即:你是否希望它们调用上下文上的方法)。

更多信息:Robert C Martin (& Micah Martin)在他们的书《c#中的敏捷原则、模式和实践》中回答了这个问题。(http://www.amazon.com/Agile-Principles-Patterns-Practices-C/dp/0131857258)

差异在http://c2.com/cgi/wiki?StrategyPattern中讨论。我使用Strategy模式允许在分析数据的总体框架中选择不同的算法。通过这种方式,您可以添加算法,而不必更改整个框架及其逻辑。

一个典型的例子是你有一个优化函数的框架。框架设置数据和参数。策略模式允许您在不改变框架的情况下选择算法,如最快速下降、共轭梯度、BFGS等。

策略表示“做”某事的对象,具有相同的开始和结束结果,但内部使用不同的方法。在这个意义上,它们类似于表示动词的实现。状态模式OTOH使用的对象“是”某种东西——操作的状态。虽然它们也可以表示对该数据的操作,但它们更类似于名词的表示,而不是动词的表示,并且是为状态机定制的。

当你有一个可以分为两个任务的项目时:

任务1:您可以使用两种不同的算法之一来完成:alg1, alg2

任务2:您可以使用三种不同的算法之一来完成:alg3, alg4, alg5

Alg1和alg2是可互换的;Alg3、alg4和alg5是可以互换的。

在任务1和任务2中选择哪种算法取决于状态:

状态1:任务1中需要alg1,任务2中需要alg3

状态2:任务1中需要alg2,任务2中需要alg5

上下文可以将状态对象从状态1更改为状态2。然后,您的任务将由alg2和alg5完成,而不是alg1和alg3。

您可以为任务1或任务2添加更多可互换的算法。这就是战略模式。

你可以在任务1和任务2中使用不同的算法组合获得更多的状态。状态模式允许从一种状态切换到另一种状态,并执行不同的算法组合。

有人能用外行的话解释一下吗?

设计模式并不是真正的“门外汉”概念,但我将尽量使其清楚。任何设计模式都可以从三个维度来考虑:

模式解决的问题; 模式的静态结构(类图); 模式的动态(序列图)。

让我们比较国家和战略。

模式解决的问题

State有两种用法[GoF book p. 306]:

An object's behavior depends on its state, and it must change its behavior at run-time depending on that state. Operations have large, multipart conditional statements that depend on the object's state. This state is usually represented by one or more enumerated constants. Often, several operations will contain this same conditional structure. The State pattern puts each branch of the conditional in a separate class. This lets you treat the object's state as an object in its own right that can vary independently from other objects.

如果您希望确保您确实存在状态模式解决的问题,那么您应该能够使用有限状态机对对象的状态进行建模。你可以在这里找到一个应用的例子。

每个状态转换都是state接口中的一个方法。这意味着对于设计来说,在应用此模式之前必须非常确定状态转换。否则,如果您添加或删除转换,则需要更改接口和实现它的所有类。

我个人认为这种模式并不有用。您总是可以使用查找表实现有限状态机(这不是面向对象的方法,但它工作得非常好)。

策略用于以下[GoF书第316页]:

many related classes differ only in their behavior. Strategies provide a way to configure a class with one of many behaviors. you need different variants of an algorithm. For example, you might define algorithms reflecting different space/time trade-offs. Strategies can be used when these variants are implemented as a class hierarchy of algorithms [HO87]. an algorithm uses data that clients shouldn't know about. Use the Strategy pattern to avoid exposing complex, algorithm-specific data structures. a class defines many behaviors, and these appear as multiple conditional statements in its operations. Instead of many conditionals, move related conditional branches into their own Strategy class.

在哪里应用Strategy的最后一种情况与称为用多态性替换条件的重构有关。

总结:国家和战略解决的问题完全不同。如果您的问题不能用有限状态机建模,那么可能的状态模式就不合适。如果您的问题不是关于封装复杂算法的变体,那么Strategy就不适用。

模式的静态结构

State具有以下UML类结构:

Strategy具有以下UML类结构:

总结:就静态结构而言,这两种模式基本相同。事实上,像这样的模式检测工具认为“的结构 […]模式是相同的,禁止他们 通过自动过程进行区分(例如,不引用 到概念信息)。”

但是,如果ConcreteStates自己决定状态转换(参见上图中的“可能决定”关联),那么就会有很大的不同。这导致了具体状态之间的耦合。例如(请参阅下一节),状态A决定到状态b的转换。如果Context类决定到下一个具体状态的转换,这些依赖关系就消失了。

模式的动态性

正如上面的Problem部分所提到的,State意味着行为在运行时根据对象的某些状态而改变。因此,状态转换的概念适用于有限状态机的关系。[GoF]提到转换可以定义在ConcreteState子类中,也可以定义在一个集中的位置(比如基于表的位置)。

让我们假设一个简单的有限状态机:

假设子类决定状态转换(通过返回下一个状态对象),动态看起来像这样:

为了展示《战略》的动态,我们可以借用一个真实的例子。

Summary: Each pattern uses a polymorphic call to do something depending on the context. In the State pattern, the polymorphic call (transition) often causes a change in the next state. In the Strategy pattern, the polymorphic call does not typically change the context (e.g., paying by credit card once doesn't imply you'll pay by PayPal the next time). Again, the State pattern's dynamics are determined by its corresponding fininte state machine, which (to me) is essential to correct application of this pattern.