策略模式（Strategy Pattern）
定义
策略模式是一种行为设计模式，它定义了一系列算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互换。策略模式使得算法可以在不影响客户端的情况下发生变化。该模式的主要目的是让算法在运行时可以自由切换。
优点
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遵循开闭原则：可以在不修改现有代码的情况下增加新策略。
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消除多重条件语句：避免了使用大量的if-else或switch-case语句。
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提高灵活性：可以在运行时切换算法。
缺点
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增加类的数量：每个策略都需要一个新的类，增加了代码的复杂性。
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客户端必须知道所有策略：客户端需要了解不同的策略，以便选择合适的策略。
应用场景
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当需要使用不同的算法或行为来完成某个任务时。
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当有多种相似的行为，只需要在不同情况下切换时。
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当需要避免使用大量条件语句（如if-else或switch-case）时。
示例：购物优惠系统
在购物优惠系统中，我们可以使用策略模式来实现不同的优惠策略。用户可以选择九折优惠策略或满减优惠策略，系统将根据选择的策略计算优惠后的价格。
代码实现
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定义策略接口：
DiscountStrategy
interface DiscountStrategy {double getDiscountedPrice(double price);
}-
具体策略类：
TenPercentOffStrategy和FullReductionStrategy
class TenPercentOffStrategy implements DiscountStrategy {@Overridepublic double getDiscountedPrice(double price) {return price * 0.9;}
}class FullReductionStrategy implements DiscountStrategy {@Overridepublic double getDiscountedPrice(double price) {if (price >= 300) {return price - 40;} else if (price >= 200) {return price - 25;} else if (price >= 150) {return price - 15;} else if (price >= 100) {return price - 5;} else {return price;}}
}-
上下文类：
ShoppingCart
class ShoppingCart {private DiscountStrategy discountStrategy;public void setDiscountStrategy(DiscountStrategy discountStrategy) {this.discountStrategy = discountStrategy;}public double calculatePrice(double price) {return discountStrategy.getDiscountedPrice(price);}
}完整代码
import java.util.Scanner;// 抽象策略接口
interface DiscountStrategy {double getDiscountedPrice(double price);
}// 九折优惠策略
class TenPercentOffStrategy implements DiscountStrategy {@Overridepublic double getDiscountedPrice(double price) {return price * 0.9;}
}// 满减优惠策略
class FullReductionStrategy implements DiscountStrategy {@Overridepublic double getDiscountedPrice(double price) {if (price >= 300) {return price - 40;} else if (price >= 200) {return price - 25;} else if (price >= 150) {return price - 15;} else if (price >= 100) {return price - 5;} else {return price;}}
}// 上下文类
class ShoppingCart {private DiscountStrategy discountStrategy;public void setDiscountStrategy(DiscountStrategy discountStrategy) {this.discountStrategy = discountStrategy;}public double calculatePrice(double price) {return discountStrategy.getDiscountedPrice(price);}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);int n = sc.nextInt();ShoppingCart cart = new ShoppingCart();for (int i = 0; i < n; i++) {double price = sc.nextDouble();int strategyType = sc.nextInt();switch (strategyType) {case 1:cart.setDiscountStrategy(new TenPercentOffStrategy());break;case 2:cart.setDiscountStrategy(new FullReductionStrategy());break;default:throw new IllegalArgumentException("Invalid discount strategy");}double finalPrice = cart.calculatePrice(price);System.out.printf("%.0f%n", finalPrice); // 保留整数部分输出}sc.close();}
}
策略模式在项目中的应用
在我的数据分析项目中，我使用策略模式实现了反向压力机制，防止。具体来说，通过实时监控服务器的CPU和内存使用率。
当资源使用低于70%时，系统使用同步策略来快速响应用户请求；当资源使用高于此阈值时，系统转而使用异步策略，将任务推送到消息队列中，避免即时处理导致的资源瓶颈。
实现思路
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定义策略接口：
ProcessingStrategy
interface ChartGenerationStrategy {void processRequest(Request request);
}-
具体策略类：
SyncProcessingStrategy和AsyncProcessingStrategy
class SynchronousStrategy implements ProcessingStrategy {@Overridepublic void processRequest(Request request) {// 同步处理请求}
}class AsynchronousStrategy implements ProcessingStrategy {@Overridepublic void processRequest(Request request) {// 异步处理请求}
}-
上下文类：
RequestProcessor
class RequestProcessor {private ProcessingStrategy processingStrategy;public void setProcessingStrategy(ProcessingStrategy processingStrategy) {this.processingStrategy = processingStrategy;}public void process(Request request) {processingStrategy.processRequest(request);}
}-
监控和切换策略：
ServerMetricsUtil和Main
class ServerMetricsUtil {public static double getCpuUsage() {// 获取CPU使用率}public static double getMemoryUsage() {// 获取内存使用率}
}public class Main {public static void main(String[] args) {RequestProcessor processor = new ChartGenerationStrategy();Request request = new Request();double cpuUsage = ServerMetricsUtil.getCpuUsage();double memoryUsage = ServerMetricsUtil.getMemoryUsage();if (cpuUsage > 70 || memoryUsage > 70) {processor.setProcessingStrategy(new AsynchronousStrategy());} else {processor.setProcessingStrategy(new SynchronousStrategy());}processor.process(request);}
}总结
策略模式提供了一种灵活的方式来定义一系列算法，并使它们可以互换。通过在项目中使用策略模式，我们可以在运行时根据不同的条件选择不同的处理策略，增强系统的灵活性和可维护性。在本文中，我们通过购物优惠系统和反向压力机制两个实例，详细介绍了策略模式的定义、优缺点、应用场景以及具体实现。希望这篇博客能帮助你更好地理解和应用策略模式。
