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策略模式详解

什么是策略模式？

策略模式是一种行为设计模式，其核心思想是：定义一系列算法，将每一个算法都封装起来，并使它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户端而变化。

核心机制

策略模式的实现包含以下关键组件：

1. 策略接口(Strategy Interface)：定义所有支持的算法或行为的公共接口
2. 具体策略类(Concrete Strategies)：实现策略接口的具体算法类
3. 上下文类(Context)：持有一个策略对象的引用，并通过策略接口与之交互

现实类比

以导航系统为例：

• Context：我们的出行行为
• Strategy Interface：导航算法接口
• Concrete Strategies：
  • FastestRouteStrategy：时间最短策略
  • ShortestRouteStrategy：距离最短策略
  • AvoidHighwayStrategy：避开高速策略
  • ScenicRouteStrategy：风景路线策略

策略模式的优势

1. 完美遵循开闭原则

   • 新增策略时只需添加新类，无需修改现有代码
   • 例如电商系统新增"会员日双倍积分策略"时，只需创建DoublePointsStrategy类

2. 算法独立与解耦

   • 每个策略类封装特定算法，可独立测试和维护
   • 例如支付策略可单独测试微信支付、支付宝支付的业务逻辑

3. 消除条件语句

   • 将复杂的条件分支转换为对象组合
   • 例如替代支付方式选择的switch-case结构：

     // 传统方式switch(paymentType){case"ALIPAY":processAlipay();break;case"WECHAT":processWechat();break;// ...}// 策略模式paymentStrategy.pay(amount);

4. 运行时灵活性

   • 可在程序运行时动态切换策略
   • 例如根据网络状况切换图片加载策略（高质量/省流量）

典型应用场景

1. 电商促销系统

策略接口：

publicinterfacePromotionStrategy{doublecalculatePrice(doubleoriginalPrice);}

具体策略实现：

1. 满减策略：

publicclassCashRebateStrategyimplementsPromotionStrategy{privatedoublecondition;// 满减条件，如300privatedoublerebate;// 减免金额，如50@OverridepublicdoublecalculatePrice(doubleoriginalPrice){returnoriginalPrice>=condition?originalPrice-rebate:originalPrice;}}

2. 折扣策略：

publicclassDiscountStrategyimplementsPromotionStrategy{privatedoublediscountRate;// 折扣率，如0.9@OverridepublicdoublecalculatePrice(doubleoriginalPrice){returnoriginalPrice*discountRate;}}

3. 无优惠策略：

publicclassNoPromotionStrategyimplementsPromotionStrategy{@OverridepublicdoublecalculatePrice(doubleoriginalPrice){returnoriginalPrice;}}

上下文使用：

publicclassPromotionContext{privatePromotionStrategystrategy;publicvoidsetStrategy(PromotionStrategystrategy){this.strategy=strategy;}publicdoubleexecuteStrategy(doubleoriginalPrice){returnstrategy.calculatePrice(originalPrice);}}

2. 支付系统

策略接口：

publicinterfacePaymentStrategy{voidpay(doubleamount);}

具体支付实现：

1. 支付宝支付：

publicclassAliPayStrategyimplementsPaymentStrategy{@Overridepublicvoidpay(doubleamount){// 调用支付宝SDKSystem.out.println("使用支付宝支付："+amount+"元");}}

2. 微信支付：

publicclassWeChatPayStrategyimplementsPaymentStrategy{@Overridepublicvoidpay(doubleamount){// 调用微信支付APISystem.out.println("使用微信支付："+amount+"元");}}

3. 银行卡支付：

publicclassCardPayStrategyimplementsPaymentStrategy{privateStringcardNumber;privateStringcvv;publicCardPayStrategy(StringcardNumber,Stringcvv){this.cardNumber=cardNumber;this.cvv=cvv;}@Overridepublicvoidpay(doubleamount){// 银行卡支付逻辑System.out.println("使用银行卡"+cardNumber.substring(cardNumber.length()-4)+"支付："+amount+"元");}}

支付服务上下文：

publicclassPaymentService{privatePaymentStrategypaymentStrategy;publicvoidsetPaymentStrategy(PaymentStrategystrategy){this.paymentStrategy=strategy;}publicvoidprocessPayment(doubleamount){paymentStrategy.pay(amount);}}

实际应用示例

电商订单处理

// 创建支付上下文PaymentServicepaymentService=newPaymentService();// 用户选择支付宝支付paymentService.setPaymentStrategy(newAliPayStrategy());paymentService.processPayment(100.00);// 促销活动切换PromotionContextpromotionContext=newPromotionContext();promotionContext.setStrategy(newCashRebateStrategy(300,50));doublefinalPrice=promotionContext.executeStrategy(350.00);// 返回300.00

图像处理应用

// 图像压缩策略interfaceCompressionStrategy{voidcompress(Imageimage);}classJPEGCompressionimplementsCompressionStrategy{privateintquality;publicJPEGCompression(intquality){this.quality=quality;}@Overridepublicvoidcompress(Imageimage){// JPEG压缩逻辑}}classPNGCompressionimplementsCompressionStrategy{@Overridepublicvoidcompress(Imageimage){// PNG无损压缩}}// 根据用户选择应用不同压缩策略CompressionStrategystrategy=userWantsLossless?newPNGCompression():newJPEGCompression(80);strategy.compress(userImage);