JAVA：策略模式（Strategy Pattern）的技术指南-拾荒的小海螺

1、简述

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为型设计模式，旨在定义一系列算法，并将它们封装起来，使它们可以互相替换。这种模式让算法的变化不会影响到使用算法的客户端。

设计模式样例：https://gitee.com/lhdxhl/design-pattern-example.git

本文将详细介绍策略模式的概念、结构、优缺点及实际应用案例。

2、什么是策略模式？

策略模式是将不同的算法封装到独立的类中，使其可以相互替换而不影响使用它的客户端代码。它的主要特点是：

封装变化：可以在不修改客户端代码的情况下更改算法。
开放/关闭原则：通过增加新策略来扩展功能，而不是修改已有代码。

策略模式包含以下三个核心角色：

上下文（Context）：持有对策略对象的引用。
抽象策略（Strategy）：定义所有支持的算法的公共接口。
具体策略（ConcreteStrategy）：实现具体的算法。

类图如下：

Context ----> Strategy
                  ^
                  |
     ConcreteStrategyA, ConcreteStrategyB

3、实际案例

假设一个电商系统需要支持多种支付方式，如支付宝、微信支付和信用卡支付。我们可以使用策略模式来实现。

// 抽象策略接口
public interface PaymentStrategy {
    void pay(int amount);
}

// 具体策略：支付宝支付
public class AlipayStrategy implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println("使用支付宝支付: " + amount + " 元");
    }
}

// 具体策略：微信支付
public class WeChatPayStrategy implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println("使用微信支付: " + amount + " 元");
    }
}

// 具体策略：信用卡支付
public class CreditCardStrategy implements PaymentStrategy {
    private String cardNumber;

    public CreditCardStrategy(String cardNumber) {
        this.cardNumber = cardNumber;
    }

    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println("使用信用卡支付: " + amount + " 元，卡号: " + cardNumber);
    }
}

// 上下文类
public class PaymentContext {
    private PaymentStrategy paymentStrategy;

    // 设置支付策略
    public void setPaymentStrategy(PaymentStrategy paymentStrategy) {
        this.paymentStrategy = paymentStrategy;
    }

    // 执行支付
    public void pay(int amount) {
        if (paymentStrategy == null) {
            System.out.println("请先设置支付方式！");
        } else {
            paymentStrategy.pay(amount);
        }
    }
}

// 测试类
public class StrategyPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        PaymentContext context = new PaymentContext();

        // 使用支付宝支付
        context.setPaymentStrategy(new AlipayStrategy());
        context.pay(500);

        // 使用微信支付
        context.setPaymentStrategy(new WeChatPayStrategy());
        context.pay(300);

        // 使用信用卡支付
        context.setPaymentStrategy(new CreditCardStrategy("1234-5678-9012-3456"));
        context.pay(800);
    }
}

输出：

使用支付宝支付: 500 元
使用微信支付: 300 元
使用信用卡支付: 800 元，卡号: 1234-5678-9012-3456

4、策略模式的优缺点

优点

算法独立：每个策略封装在独立的类中，可以自由扩展和复用。
符合开闭原则：可以增加新策略而不影响现有代码。
简化代码：消除了使用条件语句选择算法的需求。

缺点

类数量增加：每个策略需要一个独立的类，可能会导致类数量增加。
上下文需要了解策略：客户端需要知道所有策略并选择适合的策略。

5、应用场景

多种算法替换场景：如排序算法（快速排序、冒泡排序等）。
需要灵活选择算法时：如支付方式、促销规则。
避免使用条件语句：将复杂的条件判断逻辑替换为策略模式。

6、总结

策略模式通过封装算法的变化，将不同的策略算法解耦，为系统提供了很好的扩展性。通过实际应用，如支付系统的实现，能够直观地感受到策略模式在简化代码、提高可维护性方面的价值。

希望本文对您理解和使用策略模式有所帮助！欢迎交流讨论！

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