date: 2025-06-22T22:22:00 tags:

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策略模式 (Strategy) 全面讲解

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1. 什么是策略模式？

策略模式是行为型设计模式，用于定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换。

• 核心思想：将算法与使用算法的客户端解耦，避免硬编码条件分支（如if-else或switch-case）。
• 类比：
  • 出行方式选择（开车、骑车、步行，可随时切换）。
  • 支付方式选择（支付宝、微信、银行卡）。

🔹 适用场景

• 需要动态切换算法或行为（如排序、支付、游戏AI策略）。
• 避免使用多重条件判断（消除if-else地狱）。

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2. 为什么需要策略模式？

问题场景（硬编码算法的缺陷）

假设有一个PaymentProcessor类，根据不同的支付方式执行不同逻辑：

// 传统方式：if-else硬编码
class PaymentProcessor {
    public void processPayment(String paymentType, double amount) {
        if ("Alipay".equals(paymentType)) {
            System.out.println("支付宝支付: " + amount);
        } else if ("WeChatPay".equals(paymentType)) {
            System.out.println("微信支付: " + amount);
        }
        // 新增支付方式需修改此类！
    }
}

问题：违反开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）！

解决方案

将每种支付方式封装为独立策略，客户端动态选择。

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3. 策略模式的结构

角色说明

1. Strategy（策略接口）：定义算法接口（如PaymentStrategy）。
2. ConcreteStrategy（具体策略）：实现具体算法（如AlipayStrategy）。
3. Context（上下文）：持有策略引用，负责调用策略（如PaymentProcessor）。

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4. 示例代码（支付策略系统）

步骤1：定义策略接口

interface PaymentStrategy {
    void pay(double amount);
}

步骤2：实现具体策略

// 支付宝策略
class AlipayStrategy implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("支付宝支付: " + amount);
    }
}

// 微信支付策略
class WeChatPayStrategy implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("微信支付: " + amount);
    }
}

// 银行卡策略（新增策略无需修改原有代码）
class BankCardStrategy implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("银行卡支付: " + amount);
    }
}

步骤3：定义上下文（Context）

class PaymentProcessor {
    private PaymentStrategy strategy;

    // 设置策略（可动态切换）
    public void setStrategy(PaymentStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    // 执行策略
    public void executePayment(double amount) {
        strategy.pay(amount);
    }
}

步骤4：客户端调用

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

        // 动态切换策略
        processor.setStrategy(new AlipayStrategy());
        processor.executePayment(100.0);  // 输出：支付宝支付: 100.0

        processor.setStrategy(new BankCardStrategy());
        processor.executePayment(200.0);  // 输出：银行卡支付: 200.0
    }
}

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5. 关键点总结

🔹 策略模式 vs 条件分支

对比项	if-else/switch-case	策略模式
扩展性	需修改原有代码	新增策略类即可
可读性	复杂逻辑时代码臃肿	每个策略类职责单一

🔹 优点

• 符合开闭原则：新增算法无需修改上下文。
• 消除条件判断：避免复杂的if-else嵌套。
• 算法复用：策略类可在不同上下文中共享。

🔹 缺点

• 客户端需了解所有策略（可通过工厂模式结合解决）。

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6. 互动实践

问题1：以下代码是否适合策略模式？为什么？

class Calculator {
    public int calculate(String operation, int a, int b) {
        switch (operation) {
            case "add": return a + b;
            case "subtract": return a - b;
            default: throw new IllegalArgumentException();
        }
    }
}

答案：适合！可将add、subtract等操作封装为策略类（如AddStrategy）。

问题2：如何用策略模式设计游戏角色攻击系统？

任务：

• 策略接口：AttackStrategy（含attack()方法）。
• 具体策略：MeleeAttack（近战）、RangedAttack（远程）。
• 补全代码：

class GameCharacter {
    private ____ attackStrategy;  // 填空
    public void performAttack() { ____.attack(); }
}

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7. 考试练习题

题目1（概念题）

策略模式的主要作用是？
A. 管理对象生命周期
B. 动态切换算法
C. 隐藏对象创建细节
D. 实现多继承

答案：B

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题目2（代码填空）

补全策略模式的代码：

interface SortingStrategy {
    void sort(int[] data);
}

class QuickSort implements SortingStrategy {
    @Override
    public void sort(int[] data) {
        System.out.println("快速排序");
    }
}

class Sorter {
    private ____ strategy;  // 填空1
    
    public void setStrategy(____ strategy) {  // 填空2
        this.strategy = strategy;
    }
    
    public void executeSort(int[] data) {
        ____.sort(data);  // 填空3
    }
}

答案：

1. SortingStrategy
2. SortingStrategy
3. strategy

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题目3（设计题）

用策略模式设计一个文件压缩工具：

• 策略接口：CompressionStrategy（含compress()方法）。
• 具体策略：ZipCompression、RarCompression。
  要求：画出类图并写出关键代码。