设计模式之策略模式

策略设计模式（Strategy Pattern）是一种行为型设计模式，用于定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互换使用。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户端，从而实现灵活的算法切换和扩展。

策略模式介绍

1. 核心概念

策略模式的核心在于将算法（或行为）抽象化，通过接口或抽象类定义算法的骨架，然后通过具体的实现类来实现不同的算法。客户端可以根据需要选择不同的算法，并在运行时动态切换。

主要角色

• 策略接口（Strategy）：定义了算法的公共接口，所有策略类都实现这个接口。

• 具体策略类（Concrete Strategy）：实现了策略接口，提供具体的算法实现。

• 上下文类（Context）：维护一个对策略对象的引用，用于调用策略类的方法。上下文类通常提供一个接口，供客户端调用，内部根据选择的策略执行算法。

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2. 示例代码

以下是一个简单的策略模式实现示例，用于计算不同类型的折扣：

策略接口

public interface DiscountStrategy {
    double calculateDiscount(double amount);
}

具体策略类

public class NoDiscountStrategy implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double calculateDiscount(double amount) {
        return 0; // 没有折扣
    }
}

public class TenPercentDiscountStrategy implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double calculateDiscount(double amount) {
        return amount * 0.1; // 10% 折扣
    }
}

public class BulkDiscountStrategy implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double calculateDiscount(double amount) {
        return amount * 0.2; // 20% 折扣
    }
}

上下文类

public class DiscountContext {
    private DiscountStrategy strategy;

    public DiscountContext(DiscountStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void setStrategy(DiscountStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public double applyDiscount(double amount) {
        return amount - strategy.calculateDiscount(amount);
    }
}

客户端代码

public class StrategyPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        DiscountContext context = new DiscountContext(new NoDiscountStrategy());
        System.out.println("No Discount: " + context.applyDiscount(100)); // 100

        context.setStrategy(new TenPercentDiscountStrategy());
        System.out.println("10% Discount: " + context.applyDiscount(100)); // 90

        context.setStrategy(new BulkDiscountStrategy());
        System.out.println("20% Discount: " + context.applyDiscount(100)); // 80
    }
}

3. 优点

1. 算法可互换：策略模式允许在运行时动态切换算法，客户端代码无需修改。

2. 扩展性强：新增算法时，只需添加新的策略类，无需修改现有代码，符合开闭原则。

3. 解耦客户端与算法：客户端无需关心算法的实现细节，只需调用策略接口即可。

4. 缺点

1. 策略类数量可能过多：每种算法都需要一个策略类，可能导致类的数量增加。

2. 客户端需要了解策略类：客户端需要知道所有策略类的实现细节，以便选择合适的策略。

5. 使用场景

策略模式适用于以下场景：

1. 算法可变：当一个类的行为需要根据环境动态改变时。

2. 多种算法可选：当系统中有多种算法可供选择时，策略模式可以方便地切换算法。

3. 算法独立于客户端：当算法的实现需要独立于客户端时，策略模式可以将算法封装起来。

策略模式在工作中的使用

策略模式在实际项目中具有广泛的应用，尤其是在需要灵活切换算法、行为或业务规则的场景中。以下是一些实际项目中使用策略模式的常见场景和具体案例，帮助你更好地理解如何将策略模式应用于实际开发。

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1. 订单支付方式切换

在电商系统中，用户可以选择不同的支付方式（如微信支付、支付宝、信用卡等）。每种支付方式的实现逻辑可能不同，但客户端代码需要统一调用支付接口。

策略接口

public interface PaymentStrategy {
    void pay(double amount);
}

具体策略类

public class WeChatPayStrategy implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("支付 " + amount + " 元，使用微信支付");
    }
}

public class AlipayStrategy implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("支付 " + amount + " 元，使用支付宝");
    }
}

public class CreditCardPayStrategy implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("支付 " + amount + " 元，使用信用卡");
    }
}

上下文类

public class PaymentContext {
    private PaymentStrategy strategy;

    public PaymentContext(PaymentStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void setPaymentStrategy(PaymentStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void executePayment(double amount) {
        strategy.pay(amount);
    }
}

客户端代码

public class PaymentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        PaymentContext context = new PaymentContext(new WeChatPayStrategy());
        context.executePayment(100); // 使用微信支付

        context.setPaymentStrategy(new AlipayStrategy());
        context.executePayment(200); // 切换为支付宝支付
    }
}

优点：

• 不同支付方式的实现逻辑被封装在各自的策略类中，便于扩展和维护。

• 客户端代码无需关心支付方式的具体实现，只需调用统一的支付接口。