设计模式——策略模式

策略模式 (Strategy Pattern)

什么是策略模式？

策略模式是一种行为型设计模式，它允许你定义一系列算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换。

简单来说：策略模式就是"多选一"，根据不同情况选择不同的算法。

生活中的例子

想象一下：

• 出行方式：走路、骑车、开车、坐公交
• 支付方式：现金、微信、支付宝、银行卡
• 排序算法：冒泡排序、快速排序、归并排序

为什么需要策略模式？

传统方式的问题

// 使用if-else处理if(type=="走路"){walk();}elseif(type=="骑车"){ride();}elseif(type=="开车"){drive();}

问题：

1. 代码臃肿：大量if-else导致代码臃肿
2. 难以扩展：新增算法需要修改代码
3. 难以维护：算法逻辑分散在代码各处

策略模式的优势

// 使用策略模式Strategystrategy=newConcreteStrategyA();strategy.execute();

优势：

1. 算法分离：每个算法独立封装
2. 易于扩展：新增算法很容易
3. 易于维护：算法逻辑集中管理
4. 运行时切换：可以在运行时切换算法

策略模式的结构

┌─────────────────────┐ │ Strategy │ 策略接口 ├─────────────────────┤ │ + execute(): void │ └──────────┬──────────┘ │ 实现 ├──┬──────────────────┬──────────────┐ │ │ │ ┌──────────┴──────┐ ┌───────────┴───────┐ ┌───┴────────┐ │ ConcreteStratA │ │ ConcreteStratB │ │ ... │ 具体策略 ├─────────────────┤ ├───────────────────┤ ├────────────┤ │ + execute() │ │ + execute() │ │ │ └─────────────────┘ └───────────────────┘ └────────────┘ ┌─────────────────────┐ │ Context │ 上下文 ├─────────────────────┤ │ - strategy: Strategy│ │ + setStrategy(): │ │ void │ │ + executeStrategy() │ │ : void │ └─────────────────────┘

代码示例

1. 定义策略接口

/** * 策略接口 */publicinterfaceStrategy{/** * 执行策略 */voidexecute();}

2. 定义具体策略

/** * 具体策略：走路 */publicclassWalkStrategyimplementsStrategy{@Overridepublicvoidexecute(){System.out.println("选择走路出行，健康环保");}}/** * 具体策略：骑车 */publicclassRideStrategyimplementsStrategy{@Overridepublicvoidexecute(){System.out.println("选择骑车出行，快速便捷");}}/** * 具体策略：开车 */publicclassDriveStrategyimplementsStrategy{@Overridepublicvoidexecute(){System.out.println("选择开车出行，舒适方便");}}/** * 具体策略：坐公交 */publicclassBusStrategyimplementsStrategy{@Overridepublicvoidexecute(){System.out.println("选择坐公交出行，经济实惠");}}

3. 定义上下文

/** * 上下文：出行方式 */publicclassTravelContext{privateStrategystrategy;publicTravelContext(Strategystrategy){this.strategy=strategy;}publicvoidsetStrategy(Strategystrategy){this.strategy=strategy;}publicvoidexecuteStrategy(){strategy.execute();}}

4. 使用策略

/** * 策略模式测试类 * 演示如何使用策略模式选择不同的出行方式 */publicclassStrategyTest{publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("=== 策略模式测试 ===\n");// 创建上下文TravelContextcontext=newTravelContext(newWalkStrategy());// 测试不同的策略System.out.println("--- 走路 ---");context.executeStrategy();System.out.println("\n--- 骑车 ---");context.setStrategy(newRideStrategy());context.executeStrategy();System.out.println("\n--- 开车 ---");context.setStrategy(newDriveStrategy());context.executeStrategy();System.out.println("\n--- 坐公交 ---");context.setStrategy(newBusStrategy());context.executeStrategy();System.out.println("\n=== 策略模式的优势 ===");System.out.println("1. 算法分离：每个算法独立封装");System.out.println("2. 易于扩展：新增算法很容易");System.out.println("3. 易于维护：算法逻辑集中管理");System.out.println("4. 运行时切换：可以在运行时切换算法");System.out.println("5. 避免条件语句：避免大量if-else");System.out.println("\n=== 实际应用场景 ===");System.out.println("1. 排序算法：不同的排序算法");System.out.println("2. 支付方式：不同的支付方式");System.out.println("3. 出行方式：不同的出行方式");System.out.println("4. 压缩算法：不同的压缩算法");System.out.println("5. 路由算法：不同的路由算法");System.out.println("\n=== 与状态模式的区别 ===");System.out.println("策略模式：对象在不同策略下有不同的行为");System.out.println("状态模式：对象在不同状态下有不同的行为");System.out.println("策略模式：策略之间没有转换关系");System.out.println("状态模式：状态之间有转换关系");}}

策略模式的优点

1. 算法分离：每个算法独立封装
2. 易于扩展：新增算法很容易
3. 易于维护：算法逻辑集中管理
4. 运行时切换：可以在运行时切换算法
5. 避免条件语句：避免大量if-else

策略模式的缺点

1. 类数量增加：每个策略都需要一个类
2. 客户端复杂：客户端需要知道所有策略

适用场景

1. 多个算法：有多个算法可以解决同一个问题
2. 算法可替换：算法可以相互替换
3. 运行时选择：需要在运行时选择算法

常见应用场景

• 排序算法：不同的排序算法
• 支付方式：不同的支付方式
• 出行方式：不同的出行方式

使用建议

• 多个算法：使用策略模式
• 算法可替换：使用策略模式
• 单一算法：直接调用即可

注意事项

⚠️ 策略模式虽然强大，但要注意：

• 不要让策略过多，增加复杂度
• 考虑使用工厂模式创建策略