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《设计模式》策略模式

news 2025/8/11 7:02:01

1.策略模式定义

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了一组算法，将每个算法封装起来，并使它们可以相互替换，从而让算法的变化独立于使用它的客户（Client）。

换句话说, 策略模式让一个类的行为或其算法可以在运行时更改，而不会影响使用该类的代码。

UML图：

在这里插入图片描述

2.策略模式举例：

业务场景：需要实现一个商场收银系统，有三种策略，

正常结账
打折
满减
实现业务功能如下：

2.1 代码设计UML图如下：

在这里插入图片描述

2.2 关键代码：

CashContext代码：和抽象工厂结合，减少耦合。之前客户端需要了解CashContext和CashSuper两个类，现在只需要了解CashContext一个类，封装更好，耦合更小。

public class CashContext {private CashSuper cs;   //声明一个CashSuper对象//通过构造方法，传入具体的收费策略public CashContext(int cashType){switch(cashType){case 1:this.cs = new CashNormal();break;case 2:this.cs = new CashRebate(0.8d);break;case 3:this.cs = new CashRebate(0.7d);break;case 4:this.cs = new CashReturn(300d,100d);break;}}public double getResult(double price,int num){//根据收费策略的不同，获得计算结果return this.cs.acceptCash(price,num);}    
}

CashSuper：


public abstract class CashSuper {public abstract double acceptCash(double price,int num);
}

CashReturn:

public class CashReturn extends CashSuper {private double moneyCondition = 0d; //返利条件private double moneyReturn = 0d;    //返利值//返利收费。初始化时需要输入返利条件和返利值。//比如“满300返100”，就是moneyCondition=300,moneyReturn=100public CashReturn(double moneyCondition,double moneyReturn){this.moneyCondition = moneyCondition;this.moneyReturn = moneyReturn;}//计算收费时，当达到返利条件，就原价减去返利值public double acceptCash(double price,int num){double result = price * num;if (moneyCondition>0 && result >= moneyCondition)result = result - Math.floor(result / moneyCondition) * moneyReturn; return result;}}

客户端代码：

public class Test {public static void main(String[] args){System.out.println("**********************************************");		System.out.println("策略模式和简单工厂模式");System.out.println();		int discount = 0; 		//商品折扣模式(1.正常收费 2.打八折 3.打七折)double price = 0d; 		//商品单价int num = 0;			//商品购买数量double totalPrices = 0d;//当前商品合计费用double total = 0d;		//总计所有商品费用Scanner sc = new Scanner(System.in);do {System.out.println("请输入商品折扣模式（1.正常收费 2.打八折 3.打七折 4.满300送100）：");	discount = Integer.parseInt(sc.nextLine());System.out.println("请输入商品单价：");	price = Double.parseDouble(sc.nextLine());System.out.println("请输入商品数量：");	num = Integer.parseInt(sc.nextLine());System.out.println();	if (price>0 && num>0){//根据用户输入，将对应的策略对象作为参数传入CashContext对象中CashContext cc = new CashContext(discount);//通过Context的getResult方法的调用，可以得到收取费用的结果//让具体算法与客户进行了隔离totalPrices = cc.getResult(price,num);total = total + totalPrices;System.out.println();	System.out.println("单价："+ price + "元 数量："+ num +" 合计："+ totalPrices +"元");	System.out.println();System.out.println("总计："+ total+"元");	System.out.println();}}while(price>0 && num>0);System.out.println();System.out.println("**********************************************");}
}

具体运行结果如下:
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3.策略模式优缺点

✅ 优点

符合开闭原则（Open-Closed Principle）：可以新增新的策略，而不影响已有代码。
避免冗长的 if-else 语句：如果不使用策略模式，可能会有大量 if-else 逻辑判断。
支持动态切换：可以在运行时自由更换不同的算法，而不修改原有代码。
代码更符合SOLID原则

设计原则	策略模式如何符合
单一职责原则（SRP）	每个 Strategy 只负责一个算法，职责清晰。
开闭原则（OCP）	可以新增策略，而不修改原代码。
依赖倒置原则（DIP）	Context 依赖于 Strategy 接口，而不是具体实现。

❌ 缺点

增加了代码复杂度：每个策略都需要定义一个类，当策略过多时，会导致类爆炸。
客户端需要了解不同策略：调用方需要知道有哪些可用策略，才能正确选择。

4.策略模式的应用场景

✅ (1) 算法的可替换性

计算税收（不同国家税率）
支付方式（微信支付、支付宝、银行卡）

✅ (2) 处理不同格式的文件

解析 JSON、XML、CSV 文件时，使用不同的解析策略。

✅ (3) AI/机器学习中的优化策略

训练模型时，可以使用不同的优化算法（SGD、Adam、RMSprop）。

5.策略模式 vs 其他模式

设计模式	作用	适用场景
策略模式	允许在运行时更换不同算法	当有多种算法可选，且希望避免 if-else 逻辑。
状态模式	允许对象在不同状态下表现出不同行为	对象的行为依赖于状态变化，例如订单状态。
工厂模式	负责创建对象，但不指定其具体实现	需要动态创建不同策略对象时，可结合策略模式使用。