策略模式（Strategy Pattern）深度解析教程！

开篇语

哈喽，各位小伙伴们，你们好呀，我是喵手。运营社区：C站/掘金/腾讯云/阿里云/华为云/51CTO；欢迎大家常来逛逛

  今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

  我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

小伙伴们在批阅的过程中，如果觉得文章不错，欢迎点赞、收藏、关注哦。三连即是对作者我写作道路上最好的鼓励与支持！

前言

  在开发过程中，常常会遇到这样的需求：同一操作在不同的场景下可能会有不同的实现方式。比如，一个系统中可能有多个排序算法，根据不同的数据和场景选择不同的排序方式，或者在支付系统中，不同的支付方式采用不同的支付策略。为了处理这些场景，设计模式提供了许多有用的解决方案，其中策略模式（Strategy Pattern）就是一个非常实用的模式。

  今天，我们将通过一个详细的示例和深入的分析，帮助你更好地理解策略模式的核心思想、应用场景及实现方式。

一、策略模式概述

  策略模式是一种行为型设计模式，它定义了一系列算法，将每一个算法封装起来，并使它们可以相互替换。策略模式让算法的使用者可以独立于算法的变化来选择所需的算法。

1. 策略模式的组成

策略模式通常由以下几个部分组成：

1. Context（上下文）：持有一个策略实例，并通过调用策略实例的方法来完成具体的操作。
2. Strategy（策略接口）：定义一个共同的接口，用来实现具体的策略。
3. ConcreteStrategy（具体策略）：实现策略接口的具体算法。
4. Client（客户端）：客户端可以根据需要选择具体的策略。

2. 策略模式的优点

• 避免使用大量的条件语句：策略模式将不同的算法封装成独立的类，而不是通过大量的条件判断来切换不同的算法。
• 增强代码的可扩展性：当需要新增某种策略时，我们只需要创建一个新的策略类并实现策略接口，完全不影响现有代码。
• 提高代码的可维护性：每个策略类独立处理自己的业务，易于测试和维护。

二、策略模式的应用场景

策略模式主要应用于以下几种场景：

1. 算法的可变性：当一个类的行为取决于其状态，或者有多个算法可以选择时，可以使用策略模式。客户端可以根据具体情况选择不同的策略。

2. 避免条件语句的复杂度：当系统中有多条条件语句，判断不同的情况下执行不同的行为时，策略模式可以将这些条件语句封装到不同的策略类中，避免大量的条件判断。

3. 需要根据不同环境选择不同算法时：比如支付系统中的不同支付方式，不同的数据排序算法等。

三、策略模式的结构

在策略模式中，我们需要抽象出一个共同的策略接口，然后实现多个具体的策略类。具体代码实现如下：

1. 定义策略接口

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

这里的 PaymentStrategy 是策略接口，定义了一个 pay 方法。任何具体的支付方式都需要实现这个接口。

2. 实现具体策略类

接下来，我们实现多个具体的支付策略类，模拟不同的支付方式。

public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println("Paid " + amount + " using Credit Card.");
    }
}

public class PayPalPayment implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println("Paid " + amount + " using PayPal.");
    }
}

public class BitcoinPayment implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println("Paid " + amount + " using Bitcoin.");
    }
}

在这里，我们定义了三个具体的支付方式：信用卡支付（CreditCardPayment）、PayPal 支付（PayPalPayment）和比特币支付（BitcoinPayment）。每种支付方式实现了 PaymentStrategy 接口，并在 pay 方法中实现了具体的支付逻辑。

3. 定义上下文类

上下文类 PaymentContext 用于与策略进行交互，选择合适的策略进行支付。

public class PaymentContext {
    private PaymentStrategy paymentStrategy;

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

    // 执行支付操作
    public void executePayment(int amount) {
        paymentStrategy.pay(amount);
    }
}

PaymentContext 类包含一个 PaymentStrategy 类型的成员变量，代表当前的支付方式。通过 setPaymentStrategy 方法，我们可以动态地设置支付策略。executePayment 方法负责执行支付操作，并委托给具体的支付策略。

4. 客户端使用策略模式

客户端可以根据需要选择具体的支付方式，并通过上下文类执行支付操作。

public class StrategyPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        PaymentContext paymentContext = new PaymentContext();

        // 使用信用卡支付
        paymentContext.setPaymentStrategy(new CreditCardPayment());
        paymentContext.executePayment(100);  // 输出：Paid 100 using Credit Card.

        // 使用 PayPal 支付
        paymentContext.setPaymentStrategy(new PayPalPayment());
        paymentContext.executePayment(200);  // 输出：Paid 200 using PayPal.

        // 使用比特币支付
        paymentContext.setPaymentStrategy(new BitcoinPayment());
        paymentContext.executePayment(300);  // 输出：Paid 300 using Bitcoin.
    }
}

在 StrategyPatternDemo 类中，我们通过 PaymentContext 动态切换支付方式。当我们需要不同的支付方式时，只需要设置不同的策略对象即可。

四、策略模式的优缺点

1. 优点

• 消除条件判断：在很多情况下，代码中的条件语句会变得非常庞大和复杂。策略模式通过封装不同的算法，将复杂的条件判断移到具体的策略类中，减少了代码中的条件判断。
• 易于扩展：如果需要增加新的策略，只需要实现一个新的策略类，并在上下文中配置即可，完全不需要修改现有代码，符合开闭原则（Open/Closed Principle）。
• 简化代码：每个策略类都只关注一种算法，保持了代码的单一职责，代码结构更加清晰。

2. 缺点

• 策略类过多：当有大量的策略时，可能会导致类的数量急剧增加，从而影响代码的维护。
• 客户端需要了解策略类：虽然策略模式解耦了上下文和算法的实现，但客户端仍然需要知道并选择具体的策略类。

五、策略模式与其他设计模式的关系

策略模式和其他设计模式如工厂模式、模板方法模式等有一定的关联。

1. 策略模式与工厂模式：

   • 工厂模式用于对象的创建，而策略模式用于对象的行为选择。两者可以结合使用，工厂模式可以用来根据需要创建不同的策略对象。

2. 策略模式与模板方法模式：

   • 模板方法模式是通过定义算法的框架，让子类来实现具体的步骤。而策略模式是将不同的算法封装成不同的策略，并由上下文选择合适的策略。在某些情况下，策略模式和模板方法模式可以协同工作，策略模式负责封装具体的算法，而模板方法模式负责定义执行的流程。

六、总结

  策略模式是一种非常常见且实用的设计模式，通过将不同的算法封装在独立的策略类中，策略模式让我们能够动态地选择不同的算法并应用于具体的场景。在面对有多个算法的场景时，策略模式能够有效地解耦类和算法，提高系统的灵活性和可维护性。

  通过上述实例，我们展示了如何在实际开发中使用策略模式来处理不同的支付方式，同时避免了大量的条件判断，使代码更加清晰、易于扩展。如果你在开发中需要处理类似的多算法切换的场景，策略模式无疑是一个非常好的解决方案。

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文末

好啦，以上就是我这期的全部内容，如果有任何疑问，欢迎下方留言哦，咱们下期见。

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学习不分先后，知识不分多少；事无巨细，当以虚心求教；三人行，必有我师焉！！！

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