深入浅出设计模式 - 策略模式

博主介绍： ✌博主从事应用安全和大数据领域，有8年研发经验，5年面试官经验，Java技术专家✌

文章目录

• 1、什么是策略模式
• 2、策略模式的优缺点
• 3、策略模式的应用场景
• 4、策略模式的结构
• 5、策略模式的代码案例

1、什么是策略模式

策略模式是一种行为设计模式，它允许您在运行时根据特定的算法或策略来选择不同的行为或操作。它将算法封装在独立的对象中，并使它们可以相互替换，从而使算法的选择和使用与客户端代码分离。这种模式可以提高代码的可维护性和可扩展性，因为它允许您轻松添加新的算法或策略，而不必更改现有的代码。

2、策略模式的优缺点

策略模式的优点包括：

1. 可以在运行时动态更改对象的行为，使得系统更加灵活和可扩展。
2. 将算法封装在独立的对象中，使得这些算法可以被复用，减少了代码的重复性。
3. 策略模式使得算法的选择和使用与客户端代码分离，降低了客户端代码的复杂性，提高了代码的可维护性。
4. 可以通过定义不同的策略类来实现算法的替换，从而使得系统更加灵活和可扩展。

策略模式的缺点包括：

1. 策略模式会增加对象的数量，增加了系统的复杂性。
2. 客户端需要了解不同的策略类之间的区别，才能选择正确的策略类，增加了客户端的复杂性。
3. 策略模式会导致代码的分散，增加了系统的维护难度。

3、策略模式的应用场景

策略模式适用于以下场景：

1. 当一个对象的行为取决于多个算法中的一个时，可以使用策略模式来动态地选择算法。
2. 当一个算法的实现需要频繁更改时，可以使用策略模式来封装算法，使得算法的更改不会影响到客户端代码。
3. 当一个类中有多个条件语句时，可以使用策略模式来将条件语句转化为对象，使得代码更加清晰和易于维护。
4. 当需要在不同的平台或环境下使用不同的算法时，可以使用策略模式来实现算法的替换，从而使得系统更加灵活和可扩展。

4、策略模式的结构

策略模式的结构包括以下几个部分：

1. 策略接口（Strategy Interface）：定义了所有具体策略类所需实现的公共接口，通常包括一个或多个方法。
2. 具体策略类（Concrete Strategy）：实现了策略接口定义的方法，封装了具体的算法或行为。
3. 上下文（Context）：维护一个对策略对象的引用，负责将具体的算法或行为委托给策略对象来执行。
4. 客户端（Client）：创建上下文对象并将具体的策略对象传递给上下文对象，触发上下文对象执行相应的算法或行为。

策略模式的结构图如下所示：

|   Strategy       |      |   Strategy       |
      +------------------+      +------------------+
      |  +algorithm()    |      |  +algorithm()    |
      +------------------+      +------------------+
                 ^                        ^
                 |                        |
      +------------------+      +------------------+
      |  Context         |      |  Client          |
      +------------------+      +------------------+
      |  +setStrategy()  |      |  +main()         |
      |  +execute()      |      +------------------+
      +------------------+

其中，Strategy 接口定义了所有具体策略类所需实现的公共接口，具体策略类实现了策略接口定义的方法，上下文维护一个对策略对象的引用，负责将具体的算法或行为委托给策略对象来执行，客户端创建上下文对象并将具体的策略对象传递给上下文对象，触发上下文对象执行相应的算法或行为。

5、策略模式的代码案例

下面是一个简单的策略模式的代码案例，假设有一个商场销售系统，需要根据不同的促销策略来计算商品的折扣价格。具体代码如下：

首先，定义一个抽象的促销策略接口：

package com.pany.camp.design.principle.strategy;

/**
 *
 * @description:  抽象的促销策略接口
 * @copyright: @Copyright (c) 2022
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0
 * @createTime: 2023-06-28 9:00
 */
public interface DiscountStrategy {

    double calculateDiscount(double price);

}

然后，定义具体的促销策略类：

package com.pany.camp.design.principle.strategy;

/**
 *
 * @description:  具体类
 * @copyright: @Copyright (c) 2022
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0
 * @createTime: 2023-06-28 9:01
 */
public class PercentageDiscountStrategy implements DiscountStrategy {

    private double discountPercentage;

    public PercentageDiscountStrategy(double discountPercentage) {
        this.discountPercentage = discountPercentage;
    }

    @Override
    public double calculateDiscount(double price) {
        return price * (1 - discountPercentage);
    }
}

package com.pany.camp.design.principle.strategy;

/**
 *
 * @description:  具体类
 * @copyright: @Copyright (c) 2022
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0
 * @createTime: 2023-06-28 9:01
 */
public class FixedAmountDiscountStrategy implements DiscountStrategy {

    private double discountAmount;

    public FixedAmountDiscountStrategy(double discountAmount) {
        this.discountAmount = discountAmount;
    }

    @Override
    public double calculateDiscount(double price) {
        return Math.max(price - discountAmount, 0);
    }
}

接下来，定义一个上下文类，用于维护一个对促销策略对象的引用，并提供一个方法来计算商品的折扣价格：

package com.pany.camp.design.principle.strategy;

/**
 * @description: 计算商品的价格
 * @copyright: @Copyright (c) 2022
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0
 * @createTime: 2023-06-28 9:02
 */
public class DiscountCalculator {

    private DiscountStrategy discountStrategy;

    public void setDiscountStrategy(DiscountStrategy discountStrategy) {
        this.discountStrategy = discountStrategy;
    }

    public double calculateDiscountedPrice(double price) {
        if (discountStrategy == null) {
            throw new IllegalStateException("Discount strategy has not been set");
        }
        return discountStrategy.calculateDiscount(price);
    }
}

最后，客户端可以根据具体的促销策略来创建相应的促销策略对象，并将其传递给上下文对象来计算商品的折扣价格：

package com.pany.camp.design.principle.strategy;

/**
 * @description: 客户端
 * @copyright: @Copyright (c) 2022
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0
 * @createTime: 2023-06-28 9:02
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        DiscountCalculator calculator = new DiscountCalculator();
        // 使用百分比折扣策略
        DiscountStrategy percentageDiscountStrategy = new PercentageDiscountStrategy(0.1);
        calculator.setDiscountStrategy(percentageDiscountStrategy);
        double discountedPrice = calculator.calculateDiscountedPrice(100);
        System.out.println("Discounted price with percentage discount: " + discountedPrice);
        // 使用固定金额折扣策略
        DiscountStrategy fixedAmountDiscountStrategy = new FixedAmountDiscountStrategy(10);
        calculator.setDiscountStrategy(fixedAmountDiscountStrategy);
        discountedPrice = calculator.calculateDiscountedPrice(100);
        System.out.println("Discounted price with fixed amount discount: " + discountedPrice);
    }
}

输出结果如下：

Discounted price with percentage discount: 90.0
Discounted price with fixed amount discount: 90.0

Process finished with exit code 0