【Java】计划模式——策略模式

前言

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为计划模式，它界说了一系列算法，将每个算法封装起来，并使它们可以相互更换。策略模式让算法的变革独立于利用算法的客户端。通过这种方式，可以避免利用大量的 if-else 或 switch 语句来处置惩罚不同的行为，而是通过策略接口和不同的策略实现类来封装每一种行为。
策略模式的焦点思想是将每个算法（或策略）封装成一个独立的类，并让这些类可以互换利用。这使得系统更加机动、扩展性更强。
1.策略模式的组成

• Context（上下文）：利用某个策略类的对象。
  
• Strategy（策略接口）：界说所有支持的算法的公共接口。
  
• ConcreteStrategy（具体策略类）：实现了策略接口的具体算法。
  

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2.策略模式的利用场景

• 当一个系统需要在多种算法中动态选择一种时：例如，不同的支付方式（信用卡支付、支付宝支付、微信支付等）可以用策略模式进行实现，每种支付方式可以看作一个独立的策略。
  
• 当需要消除条件语句以提高代码可读性和可维护性时：例如，一个复杂的税务计算系统，可以根据不同地域、不同类型的商品利用不同的税率策略。
  

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3.策略模式实现案例

3.1 界说策略接口

界说一个支付策略接口 PaymentStrategy，其中包含一个支付方法 pay。

1. // 策略接口
2. public interface PaymentStrategy {
3.     void pay(double amount);
4. }

复制代码

3.2 实现具体策略类

实现具体的支付策略类，如信用卡支付、支付宝支付和微信支付。

1. // 具体策略类 - 信用卡支付
2. public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {
3.         // 定义一些类变量
4.     private String cardNumber;
5.     private String name;
6.     private String expiryDate;
8.     public CreditCardPayment(String cardNumber, String name, String expiryDate) {
9.         this.cardNumber = cardNumber;
10.         this.name = name;
11.         this.expiryDate = expiryDate;
12.     }
14.     @Override
15.     public void pay(double amount) {
16.         System.out.println(amount + "使用信用卡支付");
17.     }
18. }
20. // 具体策略类 - 支付宝支付
21. public class AlipayPayment implements PaymentStrategy {
22.         // 定义一些类变量
23.     private String email;
25.     public AlipayPayment(String email) {
26.         this.email = email;
27.     }
29.     @Override
30.     public void pay(double amount) {
31.         System.out.println(amount + "使用支付宝支付");
32.     }
33. }
35. // 具体策略类 - 微信支付
36. public class WeChatPayment implements PaymentStrategy {
37.         // 定义一些类变量
38.     private String phoneNumber;
40.     public WeChatPayment(String phoneNumber) {
41.         this.phoneNumber = phoneNumber;
42.     }
44.     @Override
45.     public void pay(double amount) {
46.         System.out.println(amount + "使用微信支付");
47.     }
48. }

复制代码

3.3 界说上下文类

界说一个上下文类 PaymentContext，用于设置和利用支付策略。

1. // 上下文类
2. public class PaymentContext {
3.     private PaymentStrategy paymentStrategy;
5.     public PaymentContext(PaymentStrategy paymentStrategy) {
6.         this.paymentStrategy = paymentStrategy;
7.     }
9.     public void setPaymentStrategy(PaymentStrategy paymentStrategy) {
10.         this.paymentStrategy = paymentStrategy;
11.     }
13.     public void executePayment(double amount) {
14.         paymentStrategy.pay(amount);
15.     }
16. }

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3.4 利用策略示例

在客户端代码中，创建不同的支付策略实例，并在上下文中利用它们。

1. public class StrategyPatternDemo {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         double amount = 100.0;
5.         // 使用信用卡支付
6.         PaymentStrategy creditCardPayment = new CreditCardPayment("1234-5678-9012-3456", "John", "2024/11/11");
7.         PaymentContext context = new PaymentContext(creditCardPayment);
8.         context.executePayment(amount);
10.         // 使用支付宝支付
11.         PaymentStrategy alipayPayment = new AlipayPayment("test001@163.com");
12.         context.setPaymentStrategy(alipayPayment);
13.         context.executePayment(amount);
15.         // 使用微信支付
16.         PaymentStrategy weChatPayment = new WeChatPayment("13412345678");
17.         context.setPaymentStrategy(weChatPayment);
18.         context.executePayment(amount);
19.     }
20. }

复制代码

输出结果：

1. 100.0 使用信用卡支付
2. 100.0 使用支付宝支付
3. 100.0 使用微信支付

复制代码

4. 策略模式的优缺点

长处

• 封装变革：策略模式可以将不同的行为封装成独立的策略类，避免代码中直接利用条件判断语句（如 if、switch）来切换不同的行为。
  
• 代码复用：具体的策略类可以在不同的上下文情况中共享和复用。
  
• 易于扩展：添加新的策略时，只需新增一个具体策略类即可，不需要修改现有代码，符合开闭原则。
  
• 减少了客户端的复杂性：客户端只需要知道怎样设置策略，而不需要关心具体策略的实现。
  

缺点

• 增长了类的数量：每一个策略都会对应一个新的类，如果策略很多时，类的数量会大幅增长。
  
• 客户端需要知道所有的策略：客户端需要了解所有可用的策略并在运行时选择合适的策略。
  

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