设计模式详解（十）：策略模式——Strategy

什么是Strategy设计模式？

Strategy模式是一种行为型设计模式，它定义了一系列算法，将每种算法封装到独立的类中，使它们可以互换。使用该模式，可以在不修改客户端代码的情况下动态地改变算法的行为。

为什么需要Strategy模式？

• 避免代码重复：在同一个类中包含多种算法会导致代码膨胀，Strategy模式通过分离不同的算法解决了这一问题。
• 提高扩展性：可以轻松地添加新的算法，而无需修改现有代码。
• 遵循开闭原则：通过封装算法，使得类对扩展开放，对修改关闭。

UML图解

下面是Strategy模式的通用UML图解：

实现示例

以下是一个简单的例子，展示如何使用Strategy模式实现不同的折扣策略。

定义策略接口

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

实现具体策略

满减折扣策略：

public class FullReductionStrategy implements DiscountStrategy {@Overridepublic double calculateDiscount(double price) {if (price > 100) {return price - 20;}return price;}
}

百分比折扣策略：

public class PercentageDiscountStrategy implements DiscountStrategy {@Overridepublic double calculateDiscount(double price) {return price * 0.9;}
}

上下文类

public class ShoppingCart {private DiscountStrategy discountStrategy;public void setDiscountStrategy(DiscountStrategy discountStrategy) {this.discountStrategy = discountStrategy;}public double calculatePrice(double price) {if (discountStrategy == null) {throw new IllegalStateException("Discount strategy not set");}return discountStrategy.calculateDiscount(price);}
}

客户端代码

public class Main {public static void main(String[] args) {ShoppingCart cart = new ShoppingCart();// 使用满减策略cart.setDiscountStrategy(new FullReductionStrategy());System.out.println("满减后价格: " + cart.calculatePrice(120));// 使用百分比折扣策略cart.setDiscountStrategy(new PercentageDiscountStrategy());System.out.println("折扣后价格: " + cart.calculatePrice(120));}
}

流程图

以下是Strategy模式的执行流程：

优点

1. 清晰的职责分离：每种算法被封装在独立的类中。
2. 易于扩展：可以随时添加新的策略。
3. 可维护性强：更改某种策略只需修改对应的策略类，不影响其他部分。

缺点

1. 类数量增加：每种策略都需要单独的类，可能导致类的数量膨胀。
2. 客户端需要理解不同的策略：客户端代码需要知道何时使用何种策略。

适用场景

• 系统需要动态地在多个算法中选择其一。
• 不同的客户需要不同的业务规则处理。
• 避免使用条件语句将多个算法硬编码在一个类中。

总结

Strategy模式是解决算法或行为动态切换的有效方法。它通过将算法抽象化，使得代码更加灵活、易于扩展，同时也减少了代码重复。如果你在开发过程中遇到了需要频繁修改或扩展算法的需求，不妨考虑使用Strategy模式。