【设计模式】三十二、策略模式

发布于:2025-03-22 ⋅ 阅读:(76) ⋅ 点赞:(0)

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https://github.com/tyronczt/design-mode-learn

一、模式定义与核心思想

策略模式(Strategy Pattern) 是一种行为型设计模式,其核心思想是将一组算法或行为封装为独立的策略类,使得它们可以相互替换,且算法的变化独立于使用它的客户端。该模式通过组合替代继承,符合开闭原则(对扩展开放、对修改关闭)。

二、模式结构与Java实现

1. 核心角色

策略接口(Strategy):定义算法族的公共行为(如PaymentStrategy接口)。
具体策略类(Concrete Strategy):实现接口的具体算法(如微信支付、支付宝支付)。
上下文类(Context):持有策略引用,动态切换算法(如PaymentContext类)。

2. Java代码示例

以下以支付方式选择为例展示实现:

// 1. 策略接口(定义支付行为)
public interface IPaymentStrategy {
    void pay(double amount);
}

// 2. 具体策略类(微信支付)
public class WeChatPayStrategy implements IPaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("微信支付:" + amount + "元");
    }
}

// 3. 具体策略类(支付宝支付)
public class AliPayStrategy implements IPaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("支付宝支付:" + amount + "元");
    }
}

// 4. 上下文类(管理策略)
public class PaymentContext {
    private IPaymentStrategy strategy;

    public void setStrategy(IPaymentStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void executePayment(double amount) {
        if (strategy != null) {
            strategy.pay(amount);
        } else {
            throw new IllegalStateException("未选择支付方式");
        }
    }
}

// 5. 客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        PaymentContext context = new PaymentContext();
        context.setStrategy(new WeChatPayStrategy());
        context.executePayment(100.0);  // 输出:微信支付:100.0元
        
        context.setStrategy(new AliPayStrategy());
        context.executePayment(200.0);  // 输出:支付宝支付:200.0元
    }
}

三、策略模式的五大核心优势

  1. 消除复杂条件分支
    • 传统方式需通过大量if-else判断不同场景(如支付方式选择),策略模式将每个算法封装为独立类,代码更清晰。
  2. 符合开闭原则(OCP)
    扩展性高:新增策略(如银行卡支付)只需添加新类,无需修改现有代码。
    维护性高:修改某一策略的逻辑不会影响其他策略。
  3. 动态切换算法
    • 运行时通过setStrategy()方法灵活切换策略(如根据用户选择切换支付方式)。
  4. 算法复用与解耦
    • 不同上下文可共享同一策略(如多个订单系统共用支付策略)。
    • 算法实现与业务逻辑解耦,便于单元测试。
  5. 减少重复代码
    • 公共逻辑可抽取至抽象类(如支付前的参数校验),具体策略类仅关注核心算法。

四、适用场景

  1. 多算法动态选择:如支付方式、数据加密算法、排序算法等。
  2. 业务规则频繁变化:如电商促销策略(满减、折扣、积分)。
  3. 替代复杂条件分支:避免多个if-elseswitch-case语句。

五、与其他模式的对比

模式 核心区别 典型场景
策略模式 关注算法族动态切换 支付方式、折扣策略
状态模式 关注状态驱动的行为变化 订单状态流转、游戏角色
工厂模式 关注对象创建 策略类的实例化管理

六、最佳实践建议

结合工厂模式:使用策略工厂统一管理策略实例(如通过Map存储策略类)。
默认策略:在上下文中设置默认策略以避免空指针异常。
策略组合:复杂场景可将多个策略组合使用(如先满减再折扣)。

总结

策略模式通过封装算法动态切换机制,显著提升了代码的可维护性与扩展性。在Java中,结合接口与多态特性,能高效实现复杂的业务需求(如电商支付、促销活动)。其核心价值在于将“做什么”与“怎么做”分离,是应对算法灵活性和业务变化的利器。

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策略+工厂模式

效果图

实际开发中只要前端传入支付类型,后端即可根据策略进行相应支付逻辑处理。

类图

控制器

@RestController
public class AdvancedClientController {
    @Resource
    private PaymentHandleStrategyFactory paymentHandlerFactory;

    @GetMapping("/pay")
    public void pay(int code, double amount) {
        String paymentType = PaymentEnum.getPaymentNameByCode(code);
        if (paymentType != null) {
            // 根据支付方式选择支付处理器
            IPaymentHandleStrategy paymentHandleStrategy = paymentHandlerFactory.getPaymentHandleStrategy(paymentType);
            paymentHandleStrategy.pay(amount);
        }
    }
}

策略工厂

@Slf4j
@Service
public class PaymentHandleStrategyFactory {

    /**
     * 根据支付类型获取相应的处理策略
     *
     * @param type 支付类型,用于确定使用哪种策略处理支付请求
     * @return IPaymentHandleStrategy 实现类,用于处理特定支付类型的策略
     */
    public IPaymentHandleStrategy getPaymentHandleStrategy(String type) {
        // 根据传入的类型参数选择并返回对应的支付处理策略
        // AliPay+HandleStrategyImpl
        IPaymentHandleStrategy iPaymentHandleStrategy = SpringContextUtil.getBean(type + "HandleStrategyImpl");
        // 检查 iPaymentHandleStrategy 是否为空,并增加防御性编程
        if (iPaymentHandleStrategy == null || StringUtils.isEmpty(iPaymentHandleStrategy)) {
            log.warn("getDatasetHandleStrategy error. type:{}", type);
            throw new RuntimeException("getDatasetHandleStrategy error. type:" + type);
        }
        return iPaymentHandleStrategy;
    }
}

策略接口

public interface IPaymentHandleStrategy {
    void pay(double amount);
}

策略实现类

@Service
public class AliPayHandleStrategyImpl implements IPaymentHandleStrategy {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("【策略+工厂】支付宝支付:" + amount + "元");
    }
}

@Service
public class WeChatPayHandleStrategyImpl implements IPaymentHandleStrategy {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("【策略+工厂】微信支付:" + amount + "元");
    }
}

枚举类

package com.tyron.design.mode.learn.advanced.enums;

public enum PaymentEnum {

    // 微信支付
    WE_CHAT_PAY(1, "weChatPay", "微信支付"),
    // 支付宝支付
    ALI_PAY(2, "aliPay", "支付宝支付");


    private int code;
    private String name;
    private String desc;

    PaymentEnum(int code, String name, String desc) {
        this.code = code;
        this.name = name;
        this.desc = desc;
    }

    public int getCode() {
        return code;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getDesc() {
        return desc;
    }

    /**
     * 根据code获取枚举常量
     */

    public static PaymentEnum getPaymentEnumByCode(int code) {
        for (PaymentEnum paymentEnum : PaymentEnum.values()) {
            if (paymentEnum.getCode() == code) {
                return paymentEnum;
            }
        }
        return null;
    }

    /**
     * 根据code获取枚举常量的name属性
     *
     * @param code
     * @return
     */
    public static String getPaymentNameByCode(int code) {
        for (PaymentEnum paymentEnum : PaymentEnum.values()) {
            if (paymentEnum.getCode() == code) {
                return paymentEnum.getName();
            }
        }
        return null;
    }
}

Spring工具类

package com.tyron.design.mode.learn.util;

import lombok.NonNull;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component("SpringUtil")
public class SpringContextUtil implements ApplicationContextAware {
    private static ApplicationContext context;

    @Override
    public void setApplicationContext(@NonNull ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        context = applicationContext;
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T getBean(String beanName) {
        if (context.containsBean(beanName)) {
            return (T)context.getBean(beanName);
        } else {
            return null;
        }
    }
}

详细代码已上传 Github:https://github.com/tyronczt/design-mode-learn/tree/main/design-mode-learn-3_2