定义

策略模式是一种行为型设计模式，它定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换，且算法的变化不会影响到使用算法的客户。通过使用策略模式，算法可以在运行时根据需要动态地进行更换，从而使得程序具有更好的扩展性和维护性。

特点

• 封装算法：将不同的算法封装在独立的类中，客户端无需知道具体的算法实现。
• 互换算法：策略模式使得算法可以在运行时动态替换，而不影响使用这些算法的客户端。
• 开闭原则：通过策略模式，可以在不修改现有代码的情况下添加新的算法。

组成：

• 策略接口（Strategy Interface）：定义了一个算法族，所有具体的算法都实现这个接口。
• 具体策略（Concrete Strategy）：实现了策略接口的具体算法类。
• 上下文（Context）：持有一个策略的引用，并在客户端需要时调用策略的方法。

策略接口

public interface DiscountStrategy {double calculateDiscount(double price);
}

具体策略

// 无折扣策略
public class NoDiscountStrategy implements DiscountStrategy {@Overridepublic double calculateDiscount(double price) {return price; // 原价，没有折扣}
}// 打八折策略
public class PercentageDiscountStrategy implements DiscountStrategy {private double percentage;public PercentageDiscountStrategy(double percentage) {this.percentage = percentage;}@Overridepublic double calculateDiscount(double price) {return price * (1 - percentage / 100); // 按百分比打折}
}// 满减策略
public class ThresholdDiscountStrategy implements DiscountStrategy {private double threshold;private double discount;public ThresholdDiscountStrategy(double threshold, double discount) {this.threshold = threshold;this.discount = discount;}@Overridepublic double calculateDiscount(double price) {return price >= threshold ? price - discount : price;}
}

创建上下文类

// 上下文类，持有一个策略的引用，并在运行时使用策略
public class ShoppingCart {private DiscountStrategy discountStrategy;// 设置折扣策略public void setDiscountStrategy(DiscountStrategy discountStrategy) {this.discountStrategy = discountStrategy;}// 计算最终价格public double calculateFinalPrice(double price) {return discountStrategy.calculateDiscount(price);}
}

使用

public class StrategyPatternExample {public static void main(String[] args) {ShoppingCart cart = new ShoppingCart();// 使用无折扣策略cart.setDiscountStrategy(new NoDiscountStrategy());System.out.println("Final Price (No Discount): " + cart.calculateFinalPrice(100));// 使用百分比折扣策略cart.setDiscountStrategy(new PercentageDiscountStrategy(20));System.out.println("Final Price (20% Discount): " + cart.calculateFinalPrice(100));// 使用满减策略cart.setDiscountStrategy(new ThresholdDiscountStrategy(100, 15));System.out.println("Final Price (Threshold Discount): " + cart.calculateFinalPrice(120));}
}

优点

• 遵循开闭原则：可以在不修改现有代码的情况下引入新的策略。
• 消除条件判断：策略模式通过策略类代替了条件语句（如 if-else 或 switch-case），使代码更具可读性和可维护性。
• 算法独立：不同的算法被封装在独立的类中，彼此独立，可以自由切换和替换。
• 提高代码的灵活性：策略模式使得算法的选择在运行时变得更为灵活，而不是在编译时就被确定。

缺点

• 增加了系统的复杂性：每个具体策略都需要定义一个类，如果策略过多，类的数量会显著增加。
• 策略的选择：客户端必须知道不同策略之间的区别，才能选择合适的策略。

场景

• 需要动态选择算法的场景：当一个系统需要在运行时选择不同的算法时，可以使用策略模式。
• 多重条件语句的替代：当一个系统中存在大量的条件语句来决定不同的行为时，可以考虑使用策略模式来替代这些条件语句。
• 需要避免代码重复的场景：不同的算法通常会有相似的结构，但在某些部分有所不同。使用策略模式可以避免重复代码，提高代码复用性。

总结

策略模式通过将不同的算法封装在独立的策略类中，使得算法之间可以互换，并且能够在运行时动态地选择合适的策略。这种模式在需要动态选择行为、避免条件语句、提高代码可维护性和扩展性方面有着显著的优势。