策略模式：灵活切换算法的设计之道

策略模式的定义与核心思想

策略模式是一种行为设计模式，允许在运行时选择算法的行为。它将算法封装成独立的类，使得它们可以互相替换，而不影响客户端代码。策略模式的核心在于将算法的使用与实现分离，提升代码的灵活性和可维护性。

策略模式的结构

策略模式通常包含以下角色：

• Context（上下文）：维护一个对策略对象的引用，负责将客户端请求委托给具体策略。
• Strategy（策略接口）：定义所有支持的算法或行为的公共接口。
• ConcreteStrategy（具体策略）：实现策略接口，提供具体的算法实现。

// 策略接口
public interface PaymentStrategy {
    void pay(int amount);
}

// 具体策略：信用卡支付
public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {
    private String cardNumber;
    private String cvv;

    public CreditCardPayment(String cardNumber, String cvv) {
        this.cardNumber = cardNumber;
        this.cvv = cvv;
    }

    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println("Paid " + amount + " via Credit Card");
    }
}

// 具体策略：支付宝支付
public class AlipayPayment implements PaymentStrategy {
    private String email;

    public AlipayPayment(String email) {
        this.email = email;
    }

    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println("Paid " + amount + " via Alipay");
    }
}

// 上下文类
public class ShoppingCart {
    private PaymentStrategy paymentStrategy;

    public void setPaymentStrategy(PaymentStrategy paymentStrategy) {
        this.paymentStrategy = paymentStrategy;
    }

    public void checkout(int amount) {
        paymentStrategy.pay(amount);
    }
}

策略模式的优点

• 开闭原则：新增策略无需修改现有代码，只需扩展新的策略类。
• 消除条件分支：避免使用冗长的if-else或switch-case结构来选择算法。
• 可复用性：策略类可以在多个上下文中复用，减少代码冗余。

策略模式的应用场景

• 当需要动态切换算法或行为时，例如支付方式、排序算法、压缩策略等。
• 当多个类仅在算法行为上有所不同，策略模式可以避免代码重复。
• 当希望隐藏算法实现细节，仅暴露接口给客户端。

策略模式与状态模式的区别

策略模式和状态模式在结构上相似，但意图不同：

• 策略模式：客户端主动选择策略，策略之间通常无依赖关系。
• 状态模式：状态转换由上下文或状态类自身控制，状态之间可能存在关联。

实际案例：Java 中的 Comparator

Java 的Collections.sort()方法允许传入自定义的Comparator，这正是策略模式的典型应用：

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

// 按字母顺序排序（策略1）
Collections.sort(names, (a, b) -> a.compareTo(b));

// 按字符串长度排序（策略2）
Collections.sort(names, (a, b) -> a.length() - b.length());

总结

策略模式通过将算法封装为独立对象，提供了一种灵活的方式来管理行为变化。它不仅提升了代码的可扩展性，还降低了耦合度，是面向对象设计中常用的模式之一。

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