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设计模式——策略设计模式（行为型）

ai 2025/7/17 15:25:07

摘要

策略设计模式是一种行为型设计模式，它定义了一系列算法并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换。该模式让算法的变化独立于使用算法的客户，从而使得算法可以灵活地切换和扩展。其主要角色包括策略接口、具体策略类和环境类。策略模式的结构通过类图和时序图进行展示，实现方式涵盖定义策略接口、实现具体策略类、定义环境类等步骤。它适用于多种场景，如在Spring中动态选择策略等，同时也有其不适用的场景。实战示例包括需求背景、策略接口及实现类、策略上下文类等，有助于理解策略模式的实际应用。

1. 策略设计模式定义

策略设计模式（Strategy Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了一系列算法（策略），并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户，从而使得算法可以灵活地切换和扩展。

核心思想：将不同的算法封装成独立的策略类，客户端通过调用统一的接口来选择和执行具体的策略，而不用关心具体的实现细节。

1.1.1. 策略设计模式的主要角色：

策略接口（Strategy）：定义一系列算法的公共接口。
具体策略类（ConcreteStrategy）：实现策略接口的具体算法。
环境类（Context）：持有一个策略对象的引用，负责调用具体策略的方法。

2. 策略设计模式结构

策略模式包含如下角色：

Context: 环境类
Strategy: 抽象策略类
ConcreteStrategy: 具体策略类

2.1. 策略设计模式类图

2.2. 策略设计模式时序图

3. 策略设计模式实现方式

3.1. 定义策略接口（Strategy）

定义一个公共接口，声明所有具体策略类需要实现的方法。

public interface Strategy {void execute();
}

3.2. 实现具体策略类（ConcreteStrategy）

实现策略接口的多个具体类，分别封装不同的算法或行为。

@Component("strategyA")
public class ConcreteStrategyA implements Strategy {@Overridepublic void execute() {System.out.println("执行策略 A");}
}@Component("strategyB")
public class ConcreteStrategyB implements Strategy {@Overridepublic void execute() {System.out.println("执行策略 B");}
}

3.3. 定义环境类（Context）

环境类持有策略接口引用，通过调用接口的方法来执行具体策略。

@Component
public class StrategyContext {private Strategy strategy;// 通过setter注入当前使用的策略public void setStrategy(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}public void executeStrategy() {strategy.execute();}
}

3.4. 在Spring中动态选择策略

通过Spring容器自动注入所有策略类，利用策略名称或者业务标识动态选择执行的策略。

@Component
public class StrategyService {private final Map<String, Strategy> strategyMap;@Autowiredpublic StrategyService(Map<String, Strategy> strategyMap) {this.strategyMap = strategyMap;}public void execute(String strategyName) {Strategy strategy = strategyMap.get(strategyName);if (strategy == null) {throw new IllegalArgumentException("无效的策略名称：" + strategyName);}strategy.execute();}
}

3.5. 使用示例（调用）


@Autowired
private StrategyService strategyService;public void test() {strategyService.execute("strategyA");  // 执行策略AstrategyService.execute("strategyB");  // 执行策略B
}

3.6. 策略模式总结

策略接口定义公共方法；
具体策略类实现不同算法；
环境类调用策略接口；
Spring容器管理策略类，通过注解和自动注入动态选择策略。

4. 策略设计模式适合场景

4.1. ✅ 适合使用策略设计模式的场景

场景	说明
多算法动态切换	系统中存在多种算法或行为，需要根据业务动态选择。
避免复杂条件判断	需要减少大量 if-else 或 switch-case 的代码。
算法封装与扩展	不同算法实现统一接口，方便互换和新增策略。
遵循单一职责原则	将变化的算法封装，保持代码清晰易维护。
支持新增策略不影响客户端	新策略可增加而无需修改客户端代码，符合开闭原则。
业务规则频繁变动	算法或业务规则经常调整，需灵活切换实现。

4.2. ❌ 不适合使用策略设计模式的场景

场景	原因
单一算法场景	只有一种算法，没有多策略选择，策略模式无意义。
算法简单且稳定	算法逻辑简单且变化不大，策略模式增加复杂度。
策略间依赖强	策略之间耦合较紧，无法独立替换。
频繁变更策略映射	频繁修改策略注册或映射，维护成本较高。
系统规模较小	设计复杂度不必要增加，适合直接调用简单实现。

5. 策略设计模式实战示例

5.1. 需求背景

假设风控系统中，有不同的风控策略（如：信用评分风控、黑名单风控、行为风控），业务根据不同场景动态选择策略执行风控校验。

5.2. 策略接口

public interface RiskControlStrategy {boolean checkRisk(String userId);
}

5.3. 具体策略实现类

import org.springframework.stereotype.Component;@Component("creditScoreStrategy")
public class CreditScoreStrategy implements RiskControlStrategy {@Overridepublic boolean checkRisk(String userId) {System.out.println("执行信用评分风控，用户：" + userId);// 伪代码：查询用户信用分，判断是否高风险return true;  // 通过}
}@Component("blacklistStrategy")
public class BlacklistStrategy implements RiskControlStrategy {@Overridepublic boolean checkRisk(String userId) {System.out.println("执行黑名单风控，用户：" + userId);// 伪代码：判断用户是否在黑名单中return false; // 拦截}
}@Component("behaviorStrategy")
public class BehaviorStrategy implements RiskControlStrategy {@Overridepublic boolean checkRisk(String userId) {System.out.println("执行行为风控，用户：" + userId);// 伪代码：分析用户行为风险return true;}
}

5.4. 策略上下文类（策略注册表）

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Map;@Component
public class RiskControlStrategyContext {@Autowiredprivate Map<String, RiskControlStrategy> strategyMap;public RiskControlStrategy getStrategy(String strategyType) {return strategyMap.getOrDefault(strategyType, strategyMap.get("creditScoreStrategy"));}
}

5.5. 业务调用示例（例如 Controller 或 Service）

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;@Service
public class RiskControlService {@Autowiredprivate RiskControlStrategyContext strategyContext;public boolean executeRiskCheck(String userId, String strategyType) {RiskControlStrategy strategy = strategyContext.getStrategy(strategyType);return strategy.checkRisk(userId);}
}

5.6. 策略模式使用示例

// 比如Controller层调用
@Autowired
private RiskControlService riskControlService;public void handleRequest(String userId, String riskType) {boolean passed = riskControlService.executeRiskCheck(userId, riskType);if (passed) {System.out.println("风控通过");} else {System.out.println("风控拦截");}
}

5.7. 总结

各策略实现了统一接口，方便动态切换。
Spring容器自动扫描并注入所有策略，实现“策略注册表”。
业务只需调用策略上下文类，无需关心具体策略实现。
支持轻松扩展，新增策略只需新增实现并标注组件注解即可。

6. 策略设计模式思考

6.1. 哪些设计模式与策略模式常用与实战开发中？

策略设计模式常常和其他设计模式组合使用，以实现更加灵活、解耦且可扩展的系统设计。下面列出几个策略模式常见的组合模式及其实战意义：

组合模式	作用和实战意义
工厂模式（Factory）	工厂模式负责策略对象的创建，结合策略模式实现动态策略实例化，避免客户端直接依赖具体策略类。
策略+工厂	通过工厂动态创建或获取策略实例，简化策略管理，便于新增策略。
策略+责任链模式	多个策略按责任链顺序依次执行，适合风控流程中多步校验和规则链式处理。
策略+装饰器模式	在策略的基础上动态添加额外行为（如日志、缓存、权限控制），增强策略功能。
策略+模板方法模式	模板方法定义固定流程，策略负责具体步骤的算法实现，二者分工清晰，灵活替换。
策略+桥接模式	桥接模式分离策略接口与实现，策略作为抽象层一部分，便于独立扩展和变化。
策略+命令模式	命令模式封装请求，策略定义请求的处理算法，便于请求调用与执行分离。
策略+观察者模式	观察者模式监听策略执行结果，实现事件驱动的策略调整和联动处理。
策略+代理模式	代理在调用策略前后添加横切逻辑，如权限检查、性能统计。
策略+状态模式	状态模式控制状态切换，策略定义每状态下的具体行为。