jdin043 发表于 2025-2-6 17:54:41

掌握设计模式--策略模式

策略模式(Strategy Pattern)

策略模式是一种行为设计模式,它定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以相互替换,从而让算法的变化独立于使用它们的客户端代码。
策略模式的核心在于为算法的实现提供统一的接口,并通过动态选择具体实现来实现灵活性。
组成部分


[*]Context(上下文类):
持有对某个策略对象的引用,并定义客户端需要的接口,负责在运行时动态切换策略。
[*]Strategy(策略接口):
定义所有支持的算法的公共接口。
[*]ConcreteStrategy(具体策略实现):
实现 Strategy 接口的具体算法。
代码示例

以下是使用策略模式实现不同的支付方式的动态切换。信用卡支付和微信支付的动态切换。
类图


策略接口

// 策略接口public interface PaymentStrategy {    void pay(int amount);}具体策略实现

// 具体策略实现 - 信用卡支付public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {    private String cardNumber;    public CreditCardPayment(String cardNumber) {      this.cardNumber = cardNumber;    }    @Override    public void pay(int amount) {      System.out.println("交易金额 " + amount + " 使用的卡号: " + cardNumber);    }}// 具体策略实现 - 微信支付public class WxPayment implements PaymentStrategy {    private String phoneNumber;    public WxPayment(String phoneNumber) {      this.phoneNumber = phoneNumber;    }    @Override    public void pay(int amount) {      System.out.println("交易金额 " + amount + " 使用的手机号: " + phoneNumber);    }}上下文

// 上下文类public class PaymentContext {    private PaymentStrategy strategy;    public PaymentContext(PaymentStrategy strategy) {      this.strategy = strategy;    }    public void setStrategy(PaymentStrategy strategy) {      this.strategy = strategy;    }    public void executePayment(int amount) {      strategy.pay(amount);    }}测试代码

public class StrategyPatternDemo {    public static void main(String[] args) {      // 使用信用卡支付      PaymentContext context = new PaymentContext(new CreditCardPayment("1234-5678-9012-3456"));      context.executePayment(100);      // 切换到Wx支付      context.setStrategy(new WxPayment("13112345678"));      context.executePayment(200);    }}测试结果

交易金额 100 使用的卡号: 1234-5678-9012-3456
交易金额 200 使用的手机号: 13112345678
优缺点和适用场景

优点


[*]开放-封闭原则: 新的策略可以在不修改现有代码的情况下添加。
[*]提高代码灵活性: 可以动态地在运行时选择算法。
[*]消除冗长的条件分支: 使用策略模式代替 if-else 或 switch-case 条件判断。
缺点


[*]类的数量增加: 每个策略需要定义一个类,可能导致类数量增多。
[*]客户端需要知道所有策略: 客户端必须了解策略的作用并选择合适的策略。
适用场景


[*]多个算法只有在行为上稍有不同的情况下。
[*]需要动态选择算法或者行为的情况下。
[*]避免使用条件语句(if-else 或 switch-case)来管理算法时。
实际应用


[*]数据加密算法选择(AES、RSA等)
[*]数据压缩算法(ZIP、GZIP)
[*]不同类型的文件解析(JSON、XML、YAML)
策略模式与其他模式的对比


[*]状态模式: 状态模式的行为是状态驱动的,而策略模式的行为是由客户端选择驱动的。
[*]工厂模式: 工厂模式用于创建对象,而策略模式关注的是行为的动态切换。
[*]桥接模式: 桥接模式侧重于分离抽象和实现及多维度的扩展;而策略模式用于封装算法或行为,单维度的扩展。
[*]装饰模式: 使用一系列装饰器类,通过组合的方式增强对象的功能。装饰器的核心在于“增强”。
[*]策略模式: 客户端在运行时选择合适的策略来完成特定任务。策略模式的核心在于“替换”。
总结

策略设计模式定义了一系列算法(策略),将每个算法封装到独立的策略类中,并通过上下文类动态地选择和使用不同的策略,从而让算法的变化独立于使用算法的客户端。

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