策略模式：讓算法靈活切換的秘密武器
在日常開發中，算法的選擇常常是程序設計的核心，比如支付方式的選擇、排序邏輯的切換、促銷活動的動態調整等。當需求變化時，我們需要在多個算法之間切換，但又不希望修改已有代碼。如何做到？
策略模式正是為這種場景設計的解決方案。
1. 什么是策略模式？
策略模式（Strategy Pattern）是一種行為型設計模式，它定義了一系列算法，并將每種算法封裝起來，使它們可以互相替換，同時保證算法的獨立性和靈活性。
用一句話概括：策略模式就是讓不同的算法可以像插件一樣自由切換，而無需修改調用者的代碼。
2. 現實生活中的策略模式
想象一下，你在網上購物時選擇支付方式。系統提供了多種支付方式：信用卡、支付寶、微信等。你只需選擇其中一種，系統會根據你的選擇完成支付。
在這個場景中：
- 支付方式是不同的算法。
- 系統作為調用者無需關心支付細節，只需根據你的選擇調用對應的支付算法。
3. 策略模式的代碼實現
以支付系統為例，展示策略模式的實現。
3.1 定義策略接口
首先，定義一個通用的支付策略接口。
interface PaymentStrategy {void pay(double amount);
}
3.2 實現具體的策略
創建具體的支付方式，比如信用卡支付和支付寶支付。
class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {@Overridepublic void pay(double amount) {System.out.println("Paid $" + amount + " using Credit Card.");}
}class AlipayPayment implements PaymentStrategy {@Overridepublic void pay(double amount) {System.out.println("Paid $" + amount + " using Alipay.");}
}
3.3 創建上下文類
上下文類負責維護對策略對象的引用，并根據需要調用具體的策略。
class PaymentContext {private PaymentStrategy paymentStrategy;public void setPaymentStrategy(PaymentStrategy paymentStrategy) {this.paymentStrategy = paymentStrategy;}public void executePayment(double amount) {if (paymentStrategy == null) {System.out.println("No payment method selected!");} else {paymentStrategy.pay(amount);}}
}
3.4 客戶端代碼
在客戶端中，動態切換支付方式。
public class Main {public static void main(String[] args) {PaymentContext context = new PaymentContext();// 使用信用卡支付context.setPaymentStrategy(new CreditCardPayment());context.executePayment(100);// 切換到支付寶支付context.setPaymentStrategy(new AlipayPayment());context.executePayment(200);}
}
運行結果：
Paid $100 using Credit Card.
Paid $200 using Alipay.
4. 策略模式的優缺點
優點：
- 算法獨立：每種策略都有自己的類，便于維護和擴展。
- 遵循開閉原則：新增算法時無需修改已有代碼。
- 靈活切換：可以根據運行時條件動態更換算法。
缺點：
- 增加類數量：每種策略都需要一個獨立的類。
- 客戶端需要了解策略：客戶端需要知道有哪些策略，并顯式地選擇。
5. 策略模式的應用場景
- 支付系統：支持多種支付方式。
- 排序算法：動態選擇不同的排序邏輯。
- 促銷活動：根據用戶類型或節日選擇不同的促銷策略。
- 游戲開發：角色技能或 AI 行為的動態切換。
6. 總結
策略模式通過將算法封裝成獨立的類，極大地提高了代碼的靈活性和可擴展性。它非常適合那些需要動態切換算法的場景，但需要注意控制策略類的數量，避免代碼過于臃腫。
下一篇專欄，我們將繼續探討另一種行為型模式：責任鏈模式，看它如何實現請求處理的鏈式分發。
思考問題：
在復雜系統中，如何優雅地管理眾多策略類？歡迎留言討論！
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