設計模式——策略設計模式（行為型）

摘要

策略設計模式是一種行為型設計模式，它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。該模式讓算法的變化獨立于使用算法的客戶，從而使得算法可以靈活地切換和擴展。其主要角色包括策略接口、具體策略類和環境類。策略模式的結構通過類圖和時序圖進行展示，實現方式涵蓋定義策略接口、實現具體策略類、定義環境類等步驟。它適用于多種場景，如在Spring中動態選擇策略等，同時也有其不適用的場景。實戰示例包括需求背景、策略接口及實現類、策略上下文類等，有助于理解策略模式的實際應用。

1. 策略設計模式定義

策略設計模式（Strategy Pattern）是一種行為型設計模式，它定義了一系列算法（策略），并將每個算法封裝起來，使它們可以相互替換。策略模式讓算法的變化獨立于使用算法的客戶，從而使得算法可以靈活地切換和擴展。

核心思想：將不同的算法封裝成獨立的策略類，客戶端通過調用統一的接口來選擇和執行具體的策略，而不用關心具體的實現細節。

1.1.1. 策略設計模式的主要角色：

策略接口（Strategy）：定義一系列算法的公共接口。
具體策略類（ConcreteStrategy）：實現策略接口的具體算法。
環境類（Context）：持有一個策略對象的引用，負責調用具體策略的方法。

2. 策略設計模式結構

策略模式包含如下角色：

Context: 環境類
Strategy: 抽象策略類
ConcreteStrategy: 具體策略類

2.1. 策略設計模式類圖

2.2. 策略設計模式時序圖

3. 策略設計模式實現方式

3.1. 定義策略接口（Strategy）

定義一個公共接口，聲明所有具體策略類需要實現的方法。

public interface Strategy {void execute();
}

3.2. 實現具體策略類（ConcreteStrategy）

實現策略接口的多個具體類，分別封裝不同的算法或行為。

@Component("strategyA")
public class ConcreteStrategyA implements Strategy {@Overridepublic void execute() {System.out.println("執行策略 A");}
}@Component("strategyB")
public class ConcreteStrategyB implements Strategy {@Overridepublic void execute() {System.out.println("執行策略 B");}
}

3.3. 定義環境類（Context）

環境類持有策略接口引用，通過調用接口的方法來執行具體策略。

@Component
public class StrategyContext {private Strategy strategy;// 通過setter注入當前使用的策略public void setStrategy(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}public void executeStrategy() {strategy.execute();}
}

3.4. 在Spring中動態選擇策略

通過Spring容器自動注入所有策略類，利用策略名稱或者業務標識動態選擇執行的策略。

@Component
public class StrategyService {private final Map<String, Strategy> strategyMap;@Autowiredpublic StrategyService(Map<String, Strategy> strategyMap) {this.strategyMap = strategyMap;}public void execute(String strategyName) {Strategy strategy = strategyMap.get(strategyName);if (strategy == null) {throw new IllegalArgumentException("無效的策略名稱：" + strategyName);}strategy.execute();}
}

3.5. 使用示例（調用）


@Autowired
private StrategyService strategyService;public void test() {strategyService.execute("strategyA");  // 執行策略AstrategyService.execute("strategyB");  // 執行策略B
}

3.6. 策略模式總結

策略接口定義公共方法；
具體策略類實現不同算法；
環境類調用策略接口；
Spring容器管理策略類，通過注解和自動注入動態選擇策略。

4. 策略設計模式適合場景

4.1. ? 適合使用策略設計模式的場景

場景	說明
多算法動態切換	系統中存在多種算法或行為，需要根據業務動態選擇。
避免復雜條件判斷	需要減少大量 if-else 或 switch-case 的代碼。
算法封裝與擴展	不同算法實現統一接口，方便互換和新增策略。
遵循單一職責原則	將變化的算法封裝，保持代碼清晰易維護。
支持新增策略不影響客戶端	新策略可增加而無需修改客戶端代碼，符合開閉原則。
業務規則頻繁變動	算法或業務規則經常調整，需靈活切換實現。

4.2. ? 不適合使用策略設計模式的場景

場景	原因
單一算法場景	只有一種算法，沒有多策略選擇，策略模式無意義。
算法簡單且穩定	算法邏輯簡單且變化不大，策略模式增加復雜度。
策略間依賴強	策略之間耦合較緊，無法獨立替換。
頻繁變更策略映射	頻繁修改策略注冊或映射，維護成本較高。
系統規模較小	設計復雜度不必要增加，適合直接調用簡單實現。

5. 策略設計模式實戰示例

5.1. 需求背景

假設風控系統中，有不同的風控策略（如：信用評分風控、黑名單風控、行為風控），業務根據不同場景動態選擇策略執行風控校驗。

5.2. 策略接口

public interface RiskControlStrategy {boolean checkRisk(String userId);
}

5.3. 具體策略實現類

import org.springframework.stereotype.Component;@Component("creditScoreStrategy")
public class CreditScoreStrategy implements RiskControlStrategy {@Overridepublic boolean checkRisk(String userId) {System.out.println("執行信用評分風控，用戶：" + userId);// 偽代碼：查詢用戶信用分，判斷是否高風險return true;  // 通過}
}@Component("blacklistStrategy")
public class BlacklistStrategy implements RiskControlStrategy {@Overridepublic boolean checkRisk(String userId) {System.out.println("執行黑名單風控，用戶：" + userId);// 偽代碼：判斷用戶是否在黑名單中return false; // 攔截}
}@Component("behaviorStrategy")
public class BehaviorStrategy implements RiskControlStrategy {@Overridepublic boolean checkRisk(String userId) {System.out.println("執行行為風控，用戶：" + userId);// 偽代碼：分析用戶行為風險return true;}
}

5.4. 策略上下文類（策略注冊表）

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Map;@Component
public class RiskControlStrategyContext {@Autowiredprivate Map<String, RiskControlStrategy> strategyMap;public RiskControlStrategy getStrategy(String strategyType) {return strategyMap.getOrDefault(strategyType, strategyMap.get("creditScoreStrategy"));}
}

5.5. 業務調用示例（例如 Controller 或 Service）

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;@Service
public class RiskControlService {@Autowiredprivate RiskControlStrategyContext strategyContext;public boolean executeRiskCheck(String userId, String strategyType) {RiskControlStrategy strategy = strategyContext.getStrategy(strategyType);return strategy.checkRisk(userId);}
}

5.6. 策略模式使用示例

// 比如Controller層調用
@Autowired
private RiskControlService riskControlService;public void handleRequest(String userId, String riskType) {boolean passed = riskControlService.executeRiskCheck(userId, riskType);if (passed) {System.out.println("風控通過");} else {System.out.println("風控攔截");}
}

5.7. 總結

各策略實現了統一接口，方便動態切換。
Spring容器自動掃描并注入所有策略，實現“策略注冊表”。
業務只需調用策略上下文類，無需關心具體策略實現。
支持輕松擴展，新增策略只需新增實現并標注組件注解即可。

6. 策略設計模式思考

6.1. 哪些設計模式與策略模式常用與實戰開發中？

策略設計模式常常和其他設計模式組合使用，以實現更加靈活、解耦且可擴展的系統設計。下面列出幾個策略模式常見的組合模式及其實戰意義：

組合模式	作用和實戰意義
工廠模式（Factory）	工廠模式負責策略對象的創建，結合策略模式實現動態策略實例化，避免客戶端直接依賴具體策略類。
策略+工廠	通過工廠動態創建或獲取策略實例，簡化策略管理，便于新增策略。
策略+責任鏈模式	多個策略按責任鏈順序依次執行，適合風控流程中多步校驗和規則鏈式處理。
策略+裝飾器模式	在策略的基礎上動態添加額外行為（如日志、緩存、權限控制），增強策略功能。
策略+模板方法模式	模板方法定義固定流程，策略負責具體步驟的算法實現，二者分工清晰，靈活替換。
策略+橋接模式	橋接模式分離策略接口與實現，策略作為抽象層一部分，便于獨立擴展和變化。
策略+命令模式	命令模式封裝請求，策略定義請求的處理算法，便于請求調用與執行分離。
策略+觀察者模式	觀察者模式監聽策略執行結果，實現事件驅動的策略調整和聯動處理。
策略+代理模式	代理在調用策略前后添加橫切邏輯，如權限檢查、性能統計。
策略+狀態模式	狀態模式控制狀態切換，策略定義每狀態下的具體行為。