《策略模式》｜设计模式系列第19篇

系列：行为型模式 · 策略模式（Strategy Pattern）
关键词：算法族、封装算法、动态替换算法、解耦算法与调用方

一、什么是策略模式

策略模式（Strategy Pattern）：定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。策略模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。

属于行为型设计模式。

简单理解：
将一组可互换的算法分别封装成独立策略类，全部实现同一个策略接口。上下文持有策略引用，客户端可以在运行时动态替换不同策略。上下文只负责调度，算法实现完全交给策略对象。
例子：排序，可选择 BubbleSort、QuickSort；支付，可选择 Alipay、WechatPay、CreditCardPay。

核心意图
封装算法族，算法独立，可动态替换；算法变化不影响上下文。

适用场景

有多种算法/策略，需要在运行时动态切换
消除大量 if/else 或 switch，根据类型选择算法
算法逻辑经常需要扩展，新增算法不改动原有代码
算法细节需要隔离，客户端只调用统一接口

⚠️ 缺点预警：策略变多时，类数量增加；客户端需要理解不同策略差异，负责选择策略。

二、UML结构图

角色划分：

Strategy（抽象策略）：定义统一算法接口
ConcreteStrategy（具体策略）：实现Strategy接口，编写具体算法逻辑
Context（上下文）：持有Strategy引用，对外提供方法，委托策略执行算法
Client（客户端）：创建策略实例，注入Context，选择使用哪一个策略

三、Java 完整示例

场景：ShoppingCart 购物车，支持不同 discount 策略：NormalDiscount、HolidayDiscount。
代码全部使用英文。

1. Strategy 抽象策略

public interface DiscountStrategy {
    double calculate(double price);
}

2. ConcreteStrategy 具体策略

public class NormalDiscount implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double calculate(double price) {
        return price * 0.9;
    }
}

public class HolidayDiscount implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double calculate(double price) {
        return price * 0.7;
    }
}

3. Context 上下文

public class PriceContext {
    private DiscountStrategy strategy;

    public void setStrategy(DiscountStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public double getFinalPrice(double price) {
        return strategy.calculate(price);
    }
}

4. Client 客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        PriceContext context = new PriceContext();
        double originalPrice = 100;

        context.setStrategy(new NormalDiscount());
        System.out.println("Normal price: " + context.getFinalPrice(originalPrice));

        context.setStrategy(new HolidayDiscount());
        System.out.println("Holiday price: " + context.getFinalPrice(originalPrice));
    }
}

运行输出：

Normal price: 90.0
Holiday price: 70.0

四、策略模式 vs 状态模式

模式	目标	核心
Strategy	客户端主动选择算法，策略之间互相独立无感知	算法是可选方案，由外部切换
State	对象内部状态驱动行为改变，状态之间可以互相转换	状态属于对象内部属性，状态类感知其他状态

五、优缺点总结

✅ 优点

消除大量条件判断语句
新增策略只需新增类，符合开闭原则
算法独立封装，便于单元测试
运行时动态切换策略

❌ 缺点

策略多的时候，类数量膨胀
客户端必须知道各个策略的区别，才能选择合适策略
简单算法场景，会增加额外代码复杂度

六、框架源码应用

JDK java.util.Comparator，Collections.sort 传入不同比较策略
Spring ResourceLoader、ConversionService 转换器策略
Spring Security AuthenticationProvider

七、小结

策略模式核心：封装一组可互换算法，统一接口，上下文委托执行，客户端动态选择策略。
当业务存在多种可选算法，需要动态切换，优先使用策略模式。