策略模式

时间：2024-07-07 06:59:55

策略模式

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为设计模式，它定义了一系列算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

适用场景

  • 当你想使用对象中各种不同的算法变体，并希望能在运行时切换它们时。
  • 当你有许多相似的类，它们的区别仅在于它们的行为时。
  • 当算法使用的数据从外部传入时，策略模式可以避免使用多重条件语句。

结构

  1. 策略接口（Strategy）：定义所有支持的算法或操作的接口。
  2. 具体策略（Concrete Strategy）：实现策略接口的类。
  3. 上下文（Context）：使用策略对象的类，它可以根据需要切换策略。

优点

  • 灵活性和可扩展性：可以轻松地添加新算法或修改现有算法。
  • 消除条件语句：通过组合而非继承来扩展行为，减少条件语句的使用。
  • 遵循开闭原则：无需修改使用算法的类就能引入新的策略。

缺点

  • 客户必须了解不同的策略：客户需要了解所有策略并选择合适的策略。
  • 可能导致许多策略类：每种算法都需要一个策略类，可能导致类的数量增加。

实际应用

  • 排序算法：例如，在数据处理中，可以定义不同的排序策略（冒泡排序、快速排序等）。
  • 支付方式：在电子商务应用中，可以定义不同的支付策略（信用卡、PayPal、支付宝等）。
  • 折扣策略：在零售应用中，可以定义不同的折扣策略（节日折扣、会员折扣等）。

代码示例

以下是一个简单的策略模式示例，使用不同的排序算法对数组进行排序。

// 策略接口
interface SortStrategy {
    void sort(int[] array);
}

// 具体策略 - 冒泡排序
class BubbleSortStrategy implements SortStrategy {
    public void sort(int[] array) {
        // 冒泡排序实现
    }
}

// 具体策略 - 快速排序
class QuickSortStrategy implements SortStrategy {
    public void sort(int[] array) {
        // 快速排序实现
    }
}

// 上下文
class Sorter {
    private SortStrategy sortStrategy;

    public void setSortStrategy(SortStrategy sortStrategy) {
        this.sortStrategy = sortStrategy;
    }

    public void sortArray(int[] array) {
        sortStrategy.sort(array);
    }
}

// 客户端代码
public class StrategyPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Sorter sorter = new Sorter();
        int[] array = {5, 2, 9, 1, 5, 6};

        // 使用冒泡排序策略
        sorter.setSortStrategy(new BubbleSortStrategy());
        sorter.sortArray(array);

        // 使用快速排序策略
        sorter.setSortStrategy(new QuickSortStrategy());
        sorter.sortArray(array);
    }
}

在这个示例中，Sorter 类是一个上下文，它根据设置的策略对数组进行排序。通过改变策略，可以轻松地切换排序算法。

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