【軟件設計模式】策略模式

1.概念

????????策略（Strategy）模式定義了一系列算法，并將每個算法封裝起來，使它們可以相互替換，且算法的變化不會影響使用算法的客戶。策略模式屬于行為型設計模式，它通過對算法進行封裝，把使用算法的責任和算法的實現分割開來，并委派給不同的對象對這些算法進行管理。

?策略模式可以簡單理解為：“一件事有多種做法，你可以隨時換著來，不用改其他地方”。

打個生活比方：
比如你要去上班（這是 “目標”），可以有多種方式（這些方式就是 “策略”）：

晴天騎共享單車
下雨打出租車
趕時間就坐地鐵

????????這些方式都是去上班的辦法，互不影響。你可以根據天氣、時間隨時換，而 “上班” 這個目標本身不用變，換方式時也不用改其他安排。

????????核心就是：把做一件事的不同方法單獨拎出來，想用哪個就用哪個，切換起來很方便，還不影響其他部分。

2.策略模式結構

策略模式包含 3 個核心角色：

策略接口（Strategy）：定義所有支持的算法的公共接口（或抽象類），聲明算法的核心方法。
具體策略（ConcreteStrategy）：實現策略接口，包含具體的算法邏輯（如不同的排序算法、支付方式等）。
上下文（Context）：持有一個策略接口的引用，負責調用策略的算法。客戶端通過上下文間接使用策略，且上下文可動態切換策略（通過 setter 方法）。

3.優點

靈活性高：算法可動態切換，客戶端無需修改代碼即可更換策略。
符合開閉原則：新增算法只需新增具體策略類，無需修改上下文或其他策略。
避免多重條件判斷：用多態代替if-else或switch語句，代碼更清晰。
算法復用：策略類可在不同場景中復用。

4.適用場景

當一個問題有多種解決方案（算法），且需要動態選擇其中一種時（如支付系統的多種支付方式、排序算法的選擇）。
當代碼中存在大量與算法相關的if-else判斷，且這些算法可能頻繁變化時。
當需要隱藏算法的具體實現細節，只暴露其接口時。

5.策略模式示例

說明：設計一個?“折扣計算” 模塊，支持 3 種折扣策略：

新用戶折扣（滿 100 減 20）
會員折扣（9 折）
促銷折扣（滿 200 減 50）

// 1. 策略接口：定義折扣計算方法
public interface DiscountStrategy {// 計算折扣后金額：參數為原價，返回折后價double calculate(double originalPrice);
}// 2. 具體策略：新用戶折扣
public class NewUserDiscount implements DiscountStrategy {@Overridepublic double calculate(double originalPrice) {// 滿100減20return originalPrice >= 100 ? originalPrice - 20 : originalPrice;}
}// 具體策略：會員折扣（9折）
public class MemberDiscount implements DiscountStrategy {@Overridepublic double calculate(double originalPrice) {return originalPrice * 0.9;}
}// 具體策略：促銷折扣（滿200減50）
public class PromotionDiscount implements DiscountStrategy {@Overridepublic double calculate(double originalPrice) {return originalPrice >= 200 ? originalPrice - 50 : originalPrice;}
}// 3. 上下文：折扣計算器（使用策略的類）
public class DiscountContext {// 持有策略接口的引用private DiscountStrategy strategy;// 構造方法：初始化時指定策略public DiscountContext(DiscountStrategy strategy) {this.strategy = strategy;}// 動態切換策略public void setStrategy(DiscountStrategy strategy) {this.strategy = strategy;}// 調用策略計算折扣public double getFinalPrice(double originalPrice) {return strategy.calculate(originalPrice);}
}// 1. 策略接口：定義折扣計算方法
public interface DiscountStrategy {// 計算折扣后金額：參數為原價，返回折后價double calculate(double originalPrice);
}// 2. 具體策略：新用戶折扣
public class NewUserDiscount implements DiscountStrategy {@Overridepublic double calculate(double originalPrice) {// 滿100減20return originalPrice >= 100 ? originalPrice - 20 : originalPrice;}
}// 具體策略：會員折扣（9折）
public class MemberDiscount implements DiscountStrategy {@Overridepublic double calculate(double originalPrice) {return originalPrice * 0.9;}
}// 具體策略：促銷折扣（滿200減50）
public class PromotionDiscount implements DiscountStrategy {@Overridepublic double calculate(double originalPrice) {return originalPrice >= 200 ? originalPrice - 50 : originalPrice;}
}// 3. 上下文：折扣計算器（使用策略的類）
public class DiscountContext {// 持有策略接口的引用private DiscountStrategy strategy;// 構造方法：初始化時指定策略public DiscountContext(DiscountStrategy strategy) {this.strategy = strategy;}// 動態切換策略public void setStrategy(DiscountStrategy strategy) {this.strategy = strategy;}// 調用策略計算折扣public double getFinalPrice(double originalPrice) {return strategy.calculate(originalPrice);}
}

客戶端：

public DiscountStrategy strategy(String role) {switch (role) {case "new":return new NewUserDiscount();case "member":return new MemberDiscount();case "promotion":return new PromotionDiscount();default:throw new IllegalArgumentException("未知用戶類型");}}

? ? ? ? 可見雖然我們采用策略模式進行算法封裝，但是在邏輯分配時還是使用到了if-else式硬編碼格式，到后續我們想要新增新的策略也需要修改客戶端的代碼！

6.策略模式優化

????????策略模式的核心是封裝算法變化，讓客戶端可以靈活切換不同實現，避免冗余的條件判斷。它與工廠方法模式都通過抽象接口實現解耦，但策略模式聚焦 “行為 / 算法的使用”，工廠方法聚焦 “對象的創建”。實際開發中，兩者常結合使用：用工廠方法創建策略對象，用策略模式使用這些對象，既簡化了對象創建，又實現了算法的靈活切換。

說明：使用工廠方法+Map集合+策略模式優化

????????使用工廠方法可將對象的創建解耦，使用Map集合可消除if-else，使用策略模式可將算法的使用解耦。

/*** 角色處理器接口* 策略模式的核心接口，定義不同角色的處理行為*/
@FunctionalInterface
public interface RoleHandler {/*** 處理用戶角色相關業務邏輯* @param userDTO 用戶數據傳輸對象*/void handle(UserDTO userDTO);
}/*** 管理員角色處理器* 處理管理員角色相關的業務邏輯*/
@Component
public class ManagerRoleHandler implements RoleHandler {@Resourceprivate ManagerMapper managerMapper;@Overridepublic void handle(UserDTO userDTO) {managerMapper.insertManager(userDTO);}
}/*** 學生角色處理器* 處理學生角色相關的業務邏輯*/
@Component
public class StudentRoleHandler implements RoleHandler {@Resourceprivate StudentMapper studentMapper;@Overridepublic void handle(UserDTO userDTO) {studentMapper.insertStudent(userDTO);}
}/*** 教師角色處理器* 處理教師角色相關的業務邏輯*/
@Component
public class TeacherRoleHandler implements RoleHandler {@Resourceprivate TeacherMapper teacherMapper;@Overridepublic void handle(UserDTO userDTO) {teacherMapper.insertTeacher(userDTO);}
}/*** 角色處理器工廠* 用于獲取不同角色的處理器實例*/
@Component
public class RoleHandlerFactory {private final Map<String, RoleHandler> roleHandlerMap = new HashMap<>();public RoleHandlerFactory(StudentRoleHandler studentRoleHandler, TeacherRoleHandler teacherRoleHandler, ManagerRoleHandler managerRoleHandler) {roleHandlerMap.put(RedisConstant.STUDENT, studentRoleHandler);roleHandlerMap.put(RedisConstant.TEACHER, teacherRoleHandler);roleHandlerMap.put(RedisConstant.MANAGER, managerRoleHandler);}/*** 根據角色名稱獲取對應的處理器* @param roleName 角色名稱* @return 角色處理器* @throws TypeException 當角色不支持時拋出異常*/public RoleHandler getRoleHandler(String roleName) {RoleHandler handler = roleHandlerMap.get(roleName);if (handler == null) {throw new TypeException("不支持的用戶角色: " + roleName);}return handler;}
}

客戶端使用：

RoleHandler handler = roleHandlerFactory.getRoleHandler(role);
handler.handle(userDTO);