一文搞懂設計模式—策略模式
在軟件開發中，經常會遇到需要根據不同的條件來實現不同行為的場景。這種場景下，策略模式（Strategy Pattern）就是一種非常有用的設計模式。
策略模式屬于行為型模式，允許我們定義一系列算法，并將其封裝在獨立的策略類中，使得它們可以互相替換。通過使用策略模式，我們能夠靈活地選擇和切換不同的算法，而無需修改原有的代碼，替代?量 if else 的邏輯。
使用場景
策略模式通常在以下情況下被使用：
- 當存在多種實現方式，且需要在運行時動態選擇具體實現時，策略模式非常有用。例如，一個購物應用可能需要根據用戶的會員等級來計算折扣，不同等級對應不同的計算方式，這時就可以使用策略模式來實現。
- 當存在一組類似的行為，只是實現細節略有不同，但又不希望通過繼承來添加新的子類時，策略模式也很適用。它將這組行為封裝在獨立的策略類中，并通過委托的方式在上下文對象中使用。
例如：
- 支付方式選擇：一個電子商務平臺可以根據用戶的選擇來使用不同的支付策略，例如信用卡支付、支付寶支付、微信支付等。
- 排序算法選擇：一個排序工具可以根據用戶的需求選擇不同的排序算法，例如快速排序、歸并排序等。
- 數據驗證：一個表單驗證工具可以根據不同的驗證規則采用不同的驗證策略，例如長度驗證、格式驗證等。
這些只是策略模式的一些例子，實際應用場景非常豐富。通過使用策略模式，我們可以將算法或行為與具體的業務邏輯解耦，使得系統更加靈活和可擴展。
策略模式實現
在策略模式中，有三個核心角色：上下文（Context）、策略接口（Strategy）和具體策略類（Concrete Strategy）。
- 上下文（Context）：封裝了具體策略的執行邏輯，提供給客戶端使用的接口。上下文通常包含一個指向策略接口的引用，用于調用具體策略的方法。
- 策略接口（Strategy）：定義了一組算法或行為的公共接口，所有具體策略都必須實現該接口。
- 具體策略類（Concrete Strategy）：實現了策略接口，提供了具體的算法或行為。
下面我們來實現一下策略模式：
步驟 1
創建策略接口。
//策略接口
public interface PaymentStrategy {
void pay(double amount);
}步驟2
創建策略接口實現類。
//具體策略類
public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {
public void pay(double amount) {
System.out.println("使用信用卡支付：" + amount);
// 具體的支付邏輯
}
}public class WeChatPay implements PaymentStrategy {
public void pay(double amount) {
System.out.println("使用微信支付：" + amount);
// 具體的支付邏輯
}
}注意：在實際項目中，我們一般通過工廠方法模式來實現策略類的聲明。
實現關系如下：
圖片
步驟 3
創建 Context 類。
// 上下文類
public class PaymentContext {
private PaymentStrategy paymentStrategy;
public PaymentContext(PaymentStrategy paymentStrategy) {
this.paymentStrategy = paymentStrategy;
}
public void pay(double amount) {
paymentStrategy.pay(amount);
}
}調用一下：
// 使用示例
public class Main {
public static void main(String[] args) {
PaymentStrategy strategy = new CreditCardPayment();
PaymentContext context = new PaymentContext(strategy);
context.pay(100.0);
strategy = new WeChatPay();
context = new PaymentContext(strategy);
context.pay(200.0);
}
}輸出：
使用信用卡支付：100.0
使用微信支付：200.0在上面的代碼中，我們定義了一個 PaymentStrategy 接口作為策略接口，兩個具體的策略類 CreditCardPayment 和 WeChatPay 實現了該接口。然后，我們創建了一個 PaymentContext 上下文對象，并根據需要傳入不同的策略實例進行支付操作。
策略模式的優缺點
策略模式的優點包括：
- 松耦合：策略模式將不同的策略封裝在獨立的類中，與上下文對象解耦，增加了代碼的靈活性和可維護性。
- 易于擴展：可以通過添加新的策略類來擴展系統的功能，無需修改現有代碼。
- 符合開閉原則：對于新的策略，無需修改上下文對象，只需要實現新的策略接口即可。
策略模式的缺點包括：
- 類數量增多：每個具體策略都需要一個獨立的類，如果策略較多，將導致類的數量增加。
- 上層必須知道所有策略類：上層模塊必須知道有哪些策略，并選擇合適的策略進行使用，這與迪米特法則是相違背的，我只是想使用了一個策略，我憑什么就要了解這個策略呢？那要你的封裝類還有什么 意義？這是原裝策略模式的一個缺點。
注意事項： 如果一個系統的策略多于四個，就需要考慮使用混合模式，解決策略類膨脹的問題，否則日后的系統維護就會成為一個燙手山芋。
策略模式優化
使用Map取消 Context 類
我們可以將策略實現類放進 Map 中，根據 key 去選擇具體的策略，就不必事先定義 Context 類。
public static void main(String[] args) {
Map<String, PaymentStrategy> map=new HashMap<>();
map.put("CREDIT_CARD", new CreditCardPayment());
map.put("WECHAT_PAY",new WeChatPay());
map.get("CREDIT_CARD").pay(100.0);
map.get("WECHAT_PAY").pay(200.0);
}策略枚舉解決策略類膨脹
策略枚舉可以解決策略類過多的問題。
我們對原裝的策略模式進行改造，把原有定義在抽象策略中的方法移植到枚舉中，讓枚舉成員成為一個具體策略。
@Slf4j
public enum PaymentStrategyEnum {
CREDIT_CARD {
@Override
public void pay(double amount) {
log.info("使用信用卡支付：" + amount);
// 具體的支付邏輯
}
},
WECHAT_PAY {
@Override
public void pay(double amount) {
log.info("使用微信支付：" + amount);
// 具體的支付邏輯
}
};
public abstract void pay(double amount);
}在上面的代碼中，我們定義了一個枚舉類型 PaymentStrategy，其中包含兩個枚舉常量 CREDIT_CARD 和 WECHAT_PAY。每個枚舉常量都重寫了 pay() 方法，用于具體的支付邏輯。
// 使用示例
public static void main(String[] args) {
Map<String, PaymentStrategyEnum> map=new HashMap<>();
map.put("CREDIT_CARD", PaymentStrategyEnum.CREDIT_CARD);
map.put("WECHAT_PAY", PaymentStrategyEnum.WECHAT_PAY);
map.get("CREDIT_CARD").pay(100.0);
map.get("WECHAT_PAY").pay(200.0);
}注意：策略枚舉是一個非常優秀和方便的模式，但是它受枚舉類型的限制，每個枚舉項都是 public、final、static 的，擴展性受到了一定的約束，因此在系統開發中，策略枚舉一般擔當不經常發生變化的角色。
SpringBoot中的策略模式
SpringBoot中使用策略模式更加方便：
public interface Test {
void print(String name);
}@Service("testA")
@Slf4j
public class TestA implements Test{
@Override
public void print(String name) {
log.info("實現類A"+name);
}
}@Service("testB")
@Slf4j
public class TestB implements Test{
@Override
public void print(String name) {
log.info("實現類B"+name);
}
}使用的時候 @Autowired 或者 @Resource 即可，SpringBoot會幫我們把實現類自動注入注入Map。
@Resource
private Map<String,Test> map;Test test = map.get("你想拿出的具體策略類");
test.print("hello world");總結
策略模式是一種強大而靈活的設計模式，它可以幫助我們處理不同的算法或行為，并使系統更具可維護性和擴展性。通過封裝具體的策略類和使用上下文對象，我們可以輕松地選擇和切換不同的策略，而無需修改現有的代碼。
