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【设计模式】策略模式

ai 2025/7/20 1:17:06

策略模式（Strategy Pattern）

策略模式是一种行为设计模式，它定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互换使用。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户端，从而实现算法的灵活切换。

一、策略模式的定义

策略模式的核心思想是将算法的定义和使用分离，通过接口或抽象类定义算法的公共接口，然后通过具体的实现类来实现不同的算法。客户端可以通过设置不同的策略来改变算法的行为。

二、策略模式的结构

策略模式主要包含以下几个角色：

• 策略接口（Strategy）：定义了算法的公共接口，所有策略类都实现这个接口。

• 具体策略类（ConcreteStrategy）：实现策略接口的具体算法类。

• 上下文类（Context）：维护一个对策略对象的引用，提供一个接口来执行策略定义的算法。

三、策略模式的实现

以下是一个简单的实现示例：

1.策略接口

public interface Strategy {int doOperation(int num1, int num2);
}

2.具体策略类

public class OperationAdd implements Strategy {@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 + num2;}
}public class OperationSubtract implements Strategy {@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 - num2;}
}public class OperationMultiply implements Strategy {@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 * num2;}
}

3.上下文类

public class Context {private Strategy strategy;public Context(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}public int executeStrategy(int num1, int num2) {return strategy.doOperation(num1, num2);}
}

4.客户端代码

public class StrategyPatternDemo {public static void main(String[] args) {Context context = new Context(new OperationAdd());System.out.println("10 + 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));context = new Context(new OperationSubtract());System.out.println("10 - 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));context = new Context(new OperationMultiply());System.out.println("10 * 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));}
}

四、运行效果

运行上述代码后，输出如下：

10 + 5 = 15
10 - 5 = 5
10 * 5 = 50

五、策略模式的优点

• 算法的可扩展性：

• 客户端可以根据需要选择不同的策略，而无需修改上下文类的代码。

• 算法的独立性：

• 每个策略类独立于其他策略类，便于维护和扩展。

• 避免条件语句：

• 策略模式可以避免使用大量的条件语句来选择算法，使代码更加清晰。

六、策略模式的缺点

• 策略类数量增加：

• 每个策略都需要一个具体的类，可能导致类的数量过多。

• 客户端需要了解策略类：

• 客户端需要知道所有策略类的存在，并根据需要选择合适的策略。

七、策略模式的应用场景

• 算法选择：

• 当需要在多种算法中选择一种时，策略模式可以方便地切换算法。

• 行为变化：

• 当对象的行为需要根据环境动态改变时，策略模式可以提供灵活的解决方案。

• 避免条件语句：

• 当需要避免使用大量的条件语句来选择算法时，策略模式可以简化代码。

八、总结

策略模式是一种非常实用的设计模式，通过将算法的定义和使用分离，实现了算法的灵活切换。通过合理使用策略模式，可以提高代码的可维护性和可扩展性，同时避免使用大量的条件语句。

static class Solution_20250529213945_9c7b947c55904f768bf8e1b88dcd86ba {static public interface Strategy {int doOperation(int num1, int num2);}static public class OperationAdd implements Strategy {@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 + num2;}}static public class OperationSubtract implements Strategy {@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 - num2;}}static public class OperationMultiply implements Strategy {@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 * num2;}}static public class Context {private Strategy strategy;public Context(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}public int executeStrategy(int num1, int num2) {return strategy.doOperation(num1, num2);}}public static void main(String[] args) {Context context = new Context(new OperationAdd());System.out.println("10 + 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));context = new Context(new OperationSubtract());System.out.println("10 - 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));context = new Context(new OperationMultiply());System.out.println("10 * 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));}}