1. 策略模式介绍
策略模式（Strategy Pattern）是一种行为设计模式，它定义了一系列的算法，将每个算法封装起来，并且使它们可以互相替换。策略模式使得算法可以独立于客户端而变化。
在Java中，策略模式通常涉及两个主要角色：上下文（Context）和策略（Strategy）。上下文负责维护一个对策略对象的引用，而策略定义了一个接口或抽象类，包含了具体算法的实现。
2. 关键思想
策略模式的关键思想是定义一系列算法，将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，而且使得客户端代码独立于具体的算法实现。以下是策略模式的一些关键思想：
- 定义一组算法接口或抽象类： 策略模式首先需要定义一个接口或抽象类，它声明了一组算法的方法。这个接口或抽象类通常被称为"策略"。
- 实现具体的策略类： 针对上述的接口或抽象类，实现一组具体的策略类，每个类都包含了算法的具体实现。
- 在上下文中使用策略： 上下文是使用算法的地方，它包含一个对策略的引用。上下文可以在运行时更改所使用的策略，从而影响其行为。
- 使策略可以相互替换： 策略模式的核心是使得不同的算法可以相互替换，而不影响客户端的代码。这通过将策略作为对象传递给上下文来实现。
- 封装变化： 策略模式将不同的算法封装在独立的策略类中，从而使得每个算法的变化不会影响到其他算法。这有助于维护和扩展。
- 客户端与算法的解耦： 策略模式实现了客户端与具体算法的解耦，使得客户端可以独立于具体算法的变化而变化。
策略模式常用于需要在运行时选择算法的场景，或者当有多个类似的类，它们之间的区别仅在于它们的行为时。通过使用策略模式，可以更灵活地管理和扩展算法，同时保持代码的清晰度和可维护性。
3. 实现方式
策略模式的实现方式通常涉及以下几个步骤：
- 定义策略接口或抽象类： 声明一组算法的接口或抽象类，这个接口或抽象类就是策略，其中包含了算法的方法。
- 实现具体的策略类： 针对策略接口或抽象类，实现一组具体的策略类，每个类都包含了算法的具体实现。
- 创建上下文类： 上下文类负责维护一个对策略对象的引用，并提供一个接口供客户端设置和使用策略。上下文类中通常包含了调用策略的方法。
- 客户端使用上下文类： 客户端通过创建上下文类的实例，并通过设置不同的策略对象来实现不同的算法。
// 定义策略接口 interface PaymentStrategy { double calculateTotal(double orderAmount); } // 具体策略实现 - 支付宝支付 class AlipayPaymentStrategy implements PaymentStrategy { @Override public double calculateTotal(double orderAmount) { // 具体的算法实现 // 假设支付宝支付有折扣 return orderAmount * 0.9; } } // 具体策略实现 - 微信支付 class WeChatPaymentStrategy implements PaymentStrategy { @Override public double calculateTotal(double orderAmount) { // 具体的算法实现 // 假设微信支付无折扣 return orderAmount; } } // 上下文类 class OrderContext { private PaymentStrategy paymentStrategy; // 设置策略 public void setPaymentStrategy(PaymentStrategy paymentStrategy) { this.paymentStrategy = paymentStrategy; } // 根据当前策略计算总价 public double calculateTotal(double orderAmount) { return paymentStrategy.calculateTotal(orderAmount); } } // 客户端代码 public class StrategyPatternExample { public static void main(String[] args) { OrderContext orderContext = new OrderContext(); // 使用支付宝支付策略 orderContext.setPaymentStrategy(new AlipayPaymentStrategy()); double totalWithAlipay = orderContext.calculateTotal(100.0); System.out.println("支付宝支付: " + totalWithAlipay); // 使用微信支付策略 orderContext.setPaymentStrategy(new WeChatPaymentStrategy()); double totalWithWeChat = orderContext.calculateTotal(100.0); System.out.println("微信支付: " + totalWithWeChat); } }
在上面的例子中，PaymentStrategy是策略接口，AlipayPaymentStrategy和WeChatPaymentStrategy是具体的策略实现。OrderContext是上下文类，它持有一个对策略的引用，并通过calculateTotal方法调用具体的策略来计算总价。客户端可以根据需要设置不同的支付策略。
要点：
- 定义清晰的策略接口或抽象类： 策略接口或抽象类应该定义算法的方法，确保各个具体策略都实现了相同的接口，以便它们可以互相替换。
- 实现具体的策略类： 对于每个算法，创建一个具体的策略类，并在这些类中提供具体的算法实现。
- 上下文类的存在： 引入上下文类来维护对策略对象的引用，并在运行时设置所需的具体策略。
- 客户端选择策略： 客户端负责选择并设置适当的策略，以满足特定的需求。
- 封装变化： 策略模式的目标是封装不同算法的变化，使得这些变化不会影响到客户端的代码。
注意事项：
- 选择合适的场景： 策略模式适用于有多个相关算法，并且需要在运行时动态选择其中一个算法的情况。如果系统中只有一个算法，或者算法不经常变化，可能没有必要使用策略模式。
- 过度使用： 不要过度使用策略模式，否则可能导致类的数量过多，增加系统的复杂性。只有在确实需要支持多个算法，并且这些算法可以相互替换时，才使用策略模式。
- 运行时切换策略： 一个重要的优势是能够在运行时切换策略。确保上下文类的接口和方法能够支持动态切换不同的策略。
- 性能考虑： 在一些性能敏感的场景，动态切换策略可能会引入一些开销。在这种情况下，需要仔细评估性能影响。
- 与工厂模式结合使用： 有时候，策略模式和工厂模式可以结合使用，通过工厂模式创建具体的策略对象，提供更灵活的对象创建方式。
总的来说，策略模式是一种强大的设计模式，能够使得代码更具有扩展性和灵活性，但在使用时需要权衡设计的复杂性和应用场景的实际需求。
优点：
- 灵活性和可扩展性： 策略模式允许在运行时选择算法，提供了灵活性。新的算法可以通过实现新的策略类并注入到上下文中，而不需要修改客户端代码。
- 避免使用多重条件语句： 策略模式可以避免使用大量的条件语句来选择不同的算法，使得代码更加清晰、简洁。
- 算法独立性： 算法被封装在独立的策略类中，使得这些算法可以独立于上下文类而变化，提高了代码的可维护性和可复用性。
- 易于测试： 策略模式使得单元测试变得更容易，因为每个算法都有自己的类，可以独立测试。
缺点：
- 类数量增多： 使用策略模式会导致系统中类的数量增加，每个具体策略都需要一个单独的类，可能会使得类的管理和维护变得复杂。
- 客户端需要知道所有的策略： 客户端需要了解所有的策略类，并在使用时选择适当的策略，这可能增加了客户端的复杂性。
- 上下文对策略的了解： 上下文类需要了解所有的策略，这可能导致上下文类的职责较重，违反了开闭原则。
应用场景：
- 算法经常变化： 当一个系统的算法需要经常切换时，使用策略模式可以方便地在运行时选择不同的算法。
- 避免使用多重条件语句： 当一个类有很多条件语句来选择不同的行为时，使用策略模式可以提高代码的可读性和可维护性。
- 相似行为的不同实现： 当类的相似行为有不同的实现时，可以使用策略模式将这些行为抽象成策略，实现不同的具体策略类。
- 需要提供多种算法变体： 如果一个类的算法有多个变体，并且这些变体经常需要切换，策略模式是一个不错的选择。
总的来说，策略模式在需要灵活处理算法的场景中是非常有用的，但在使用时需要根据实际情况权衡其优缺点。
