文章目录
- 一、策略模式
- 1.1 策略模式的定义
- 1.2 策略模式的参与者
- 1.3 策略模式的优点
- 1.4 策略模式的缺点
- 1.5 策略模式的使用场景
- 二、策略模式简单实现
- 2.1 案例描述
- 2.2 实现代码
- 三、策略模式的代码优化
- 3.1 优化思路
- 3.2 抽象策略接口
- 3.3 上下文
- 3.4 具体策略实现类
- 3.5 测试
- 参考资料
完整案例代码：java-demos/design-pattern-demos/strategy-pattern at main · idealzouhu/java-demos
一、策略模式
1.1 策略模式的定义
策略模式（Strategy Pattern）定义如下：
Define a family of algorithms,encapsulate each one,and make them interchangeable.（定义一组算法，将每个算法都封装起来，并且使它们之间可以互换。）
1.2 策略模式的参与者
策略模式的参与者主要有：
- Context（上下文类）：它持有一个
Strategy对象，用于调用具体策略的方法。客户端通常只需要与Context交互，而不直接接触具体的策略实现。 - Strategy（策略接口）：定义了算法的通用接口，所有具体策略都实现这个接口。
- ConcreteStrategy（具体策略类）：实现
Strategy接口的具体算法类，不同的策略类提供不同的算法实现。
1.3 策略模式的优点
- 避免使用多重条件判断：策略模式可以取代
if-else或switch-case的条件分支。
1.4 策略模式的缺点
- 策略数量可能会增多：如果策略太多，会增加类的数量，维护成本上升。如果 if-else 判断分支不多并且是固定的，那就使用策略模式即可。
1.5 策略模式的使用场景
- 算法/行为自由切换： 比如支付系统中，可以通过策略模式动态选择不同的支付方式（微信支付、支付宝支付、信用卡支付等）。
- 屏蔽算法底层细节：只用知道算法名字即可
二、策略模式简单实现
2.1 案例描述
假设我们有一个系统，它可以根据不同的需求选择不同的排序算法，比如快速排序、冒泡排序、归并排序等。通过策略模式，我们可以将这些不同的算法作为策略类进行实现。
2.2 实现代码
// 策略接口
interface SortStrategy {
void sort(int[] array);
}
// 具体策略类：快速排序
class QuickSortStrategy implements SortStrategy {
@Override
public void sort(int[] array) {
// 快速排序算法实现
System.out.println("Using Quick Sort");
// 排序逻辑
}
}
// 具体策略类：冒泡排序
class BubbleSortStrategy implements SortStrategy {
@Override
public void sort(int[] array) {
// 冒泡排序算法实现
System.out.println("Using Bubble Sort");
// 排序逻辑
}
}
// 上下文类：负责使用策略
class SortingContext {
private SortStrategy strategy;
// 设置策略
public void setStrategy(SortStrategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
// 执行排序
public void executeSort(int[] array) {
strategy.sort(array);
}
}
// 测试
public class StrategyPatternExample {
public static void main(String[] args) {
SortingContext context = new SortingContext();
// 使用快速排序策略
context.setStrategy(new QuickSortStrategy());
context.executeSort(new int[]{3, 1, 2});
// 使用冒泡排序策略
context.setStrategy(new BubbleSortStrategy());
context.executeSort(new int[]{3, 1, 2});
}
}
三、策略模式的代码优化
3.1 优化思路
优化思路为使用 @Component 修饰具体策略类，从而让 Spring 提供的 IoC 容器自动添加策略类，从而实现开闭原则。
注意事项，如果你的策略实现类被初始化的时间晚于 onApplicationEvent 方法的调用，可能会导致在注册策略时未能找到这些策略。确保所有策略组件在 onApplicationEvent 被调用之前已经被创建和注册。
3.2 抽象策略接口
AbstractExecuteStrategy 定义了一个策略执行的基本框架，供具体策略类实现。主要方法有：
mark()：默认返回策略标识的字符串，可以被具体策略类重写以返回唯一标识。patternMatchMark()：用于模式匹配的标识，允许根据一定模式选择策略。execute(REQUEST requestParam)：执行策略的方法，接受一个请求参数，默认实现为空，具体策略类可以重写。executeResp(REQUEST requestParam)：执行策略并返回结果的方法，接受请求参数并返回响应，默认实现返回null，具体策略类可以重写。
/**
* 策略执行抽象接口
*
*/
public interface AbstractExecuteStrategy<REQUEST, RESPONSE> {
/**
* 执行策略标识
* 用于标识具体的执行策略
*
*/
default String mark() {
return null;
}
/**
* 执行策略范匹配标识
* 用于在多个策略中通过模式匹配选择合适的策略执行
*
*/
default String patternMatchMark() {
return null;
}
/**
* 执行策略
*
* @param requestParam 执行策略所需的参数，类型为REQUEST
*/
default void execute(REQUEST requestParam) {
}
/**
* 执行策略，带有返回值
*
* @param requestParam 执行策略所需的参数，类型为REQUEST
* @return 执行策略后返回值，类型为RESPONSE
*/
default RESPONSE executeResp(REQUEST requestParam) {
return null;
}
}
3.3 上下文
AbstractStrategyChoose 类用于管理和选择具体的策略，并执行对应的策略。主要方法有：
-
choose(String mark, Boolean predicateFlag)：如果predicateFlag为true，则进行模式匹配选择策略。如果predicateFlag为false，则直接根据 mark 查询策略。 -
chooseAndExecute(String mark, REQUEST requestParam)：根据标识选择策略并执行，调用对应的
execute方法。 -
chooseAndExecute(String mark, REQUEST requestParam, Boolean predicateFlag)：根据标识和模式匹配标识选择策略并执行。 -
onApplicationEvent(ApplicationInitializingEvent event)：实现ApplicationListener接口，当Spring应用初始化时，自动注册所有的AbstractExecuteStrategy实现类。
3.4 具体策略实现类
@Component
public class AddStrategy implements AbstractExecuteStrategy<Integer, Integer> {
@Override
public String mark() {
return "ADD";
}
@Override
public Integer executeResp(Integer requestParam) {
return requestParam + 10; // 假设每次加10
}
}
3.5 测试
@SpringBootTest
class StrategyPatternApplicationTests {
@Autowired
private AbstractStrategyChoose strategyChoose;
@Test
void testAddStrategy() {
// 测试加法策略
Integer addResult = strategyChoose.chooseAndExecuteResp("ADD", 20);
System.out.println("Add Strategy Result: " + addResult); // 期望结果：30
assertEquals(Integer.valueOf(30), addResult);
}
}
参考资料
Java设计模式之策略模式(UML类图分析+代码详解)
12306: 完成高仿铁路 12306 用户 + 抢票 + 订单 + 支付服务
