【设计模式】行为型-策略模式

news2024/12/26 0:53:41

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策略模式，如春风吹过，随心所欲，变幻无穷，每一丝风都是一种选择。

文章目录

一、订单处理
二、策略模式
三、策略模式的核心组成
四、运用策略模式
五、策略模式的应用场景
六、小结
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一、订单处理

场景假设：有一个订单处理系统，需要根据不同的订单类型（如普通订单、VIP 订单、超级 VIP 订单）来计算订单的折扣金额。

class OrderProcessor {
    public double calculateDiscount(Order order) {
        double originalPrice = order.getTotalPrice();
        double discount = 0.0;

        if (order.getType() == OrderType.REGULAR) {
            // 正常订单折扣计算
            discount = originalPrice * 0.1;
        } else if (order.getType() == OrderType.VIP) {
            // VIP 订单折扣计算
            discount = originalPrice * 0.2;
        } else if (order.getType() == OrderType.SUPER_VIP) {
            // 超级 VIP 订单折扣计算
            discount = originalPrice * 0.3;
        } // ... 更多订单类型

        return discount;
    }
}

上面的代码虽然能够实现需求，但存在以下问题：

可扩展性差：如果需要添加更多的订单类型，我们必须修改原有的代码，违反了开放-封闭原则。
代码重复：不同订单类型的折扣计算逻辑被硬编码在同一个方法中，导致代码重复。

二、策略模式

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为型设计模式，它允许在运行时选择算法的行为。在策略模式中，可以定义一系列的算法，把它们封装起来，并且使它们可以互相替换。这样，客户端在使用算法时可以根据需求动态地选择其中一种算法，而不需要更改其代码。

三、策略模式的核心组成

策略模式的核心组成部分包括以下几个要素：

策略接口（Strategy Interface）：这是一个接口或抽象类，定义所有具体策略类必须实现的方法。策略接口通常会声明一个或多个方法，用于执行具体的算法或操作。
具体策略类（Concrete Strategies）：这些类实现了策略接口，每个具体策略类都代表一个独立的算法或操作。它们实现了策略接口中定义的方法，提供了算法的具体实现。
上下文（Context）：上下文类持有一个策略接口的引用，通常会包含一个设置策略的方法，用于动态地切换不同的具体策略。上下文类通过策略接口与具体策略类进行交互，根据需要调用具体策略类的方法。
客户端（Client）：客户端是使用策略模式的类或模块。它通过实例化上下文对象，并设置具体策略类来使用相应的算法或操作。

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这个类图展示了策略模式的核心组成部分：

Strategy 接口定义了所有具体策略类必须实现的算法方法 algorithm()。
ConcreteStrategyA 和 ConcreteStrategyB 是具体的策略类，实现了 Strategy 接口，分别提供了不同的算法实现。
Context 类持有一个 Strategy 接口的引用，在运行时可以动态地切换具体的策略。它提供了一个 setStrategy() 方法来设置当前的策略，并且通过 contextInterface() 方法调用当前策略的算法。

四、运用策略模式

场景假设：有一个订单处理系统，需要根据不同的订单类型（如普通订单、VIP 订单、超级 VIP 订单）来计算订单的折扣金额。

定义抽象策略接口：首先，我们需要定义一个抽象策略接口，该接口包含一个计算折扣价格的方法。这个接口将作为不同折扣策略的基类。
```
// 抽象策略接口
interface DiscountStrategy {
    double calculateDiscount(double originalPrice);
}
```

创建具体策略类：接下来，我们为不同的折扣方式创建具体策略类。每个具体策略类都实现了折扣策略接口，并提供了自己的折扣计算逻辑。

// 正常折扣策略
class RegularDiscountStrategy implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double calculateDiscount(double originalPrice) {
        // 根据正常折扣计算折后价格
        return originalPrice * 0.9;
    }
}

// VIP 折扣策略
class VIPDiscountStrategy implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double calculateDiscount(double originalPrice) {
        // VIP 折扣计算
        return originalPrice * 0.8;
    }
}

// 超级 VIP 折扣策略
class SuperVIPDiscountStrategy implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double calculateDiscount(double originalPrice) {
        // 超级 VIP 折扣计算
        return originalPrice * 0.7;
    }
}

创建环境类：我们需要一个环境类来持有策略对象，并根据客户端的选择来执行相应的策略。

// 环境类
class OrderProcessor {
    private DiscountStrategy discountStrategy;

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

    public double calculateDiscountedPrice(double originalPrice) {
        return discountStrategy.calculateDiscount(originalPrice);
    }
}

客户端代码：在客户端代码中，我们可以根据订单类型选择不同的折扣策略。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        OrderProcessor orderProcessor = new OrderProcessor();

        // 选择不同的折扣策略
        orderProcessor.setDiscountStrategy(new RegularDiscountStrategy());
        double discountedPrice1 = orderProcessor.calculateDiscountedPrice(100.0);
        System.out.println("正常折扣后价格：" + discountedPrice1);

        orderProcessor.setDiscountStrategy(new VIPDiscountStrategy());
        double discountedPrice2 = orderProcessor.calculateDiscountedPrice(100.0);
        System.out.println("VIP 折扣后价格：" + discountedPrice2);
    }
}

五、策略模式的应用场景

策略模式常见于以下场景：

行为切换：当系统中有多个类，这些类之间的区别仅在于它们的行为不同时，可以使用策略模式。通过策略模式，用户对象可以在这些行为中动态地选择一个，将不同的行为封装到不同的类中，每个行为对应一种策略。
算法选择：如果系统中需要在几种算法中动态地选择一种，策略模式也适用。例如，计算方式可以有不同的实现，比如加法策略和乘法策略，用户可以根据需要选择不同的策略。