理解Java中的策略设计模式

问题

策略模式解决了定义一系列算法、封装每个算法并使它们可以互换的需要。这种模式使算法的变化独立于使用它的客户端。当您有多种方法来执行特定任务并希望在运行时选择算法时，它非常有用。

解决方案

策略模式涉及三个主要组成部分：

1. 上下文： 包含对策略对象的引用并使用它来执行算法的对象。
2. 策略：所有支持的算法通用的接口。上下文使用该接口来调用具体策略定义的算法。
3. 具体策略：实现策略接口的类，提供具体的算法。

上下文将算法的执行委托给策略对象，这允许在运行时选择算法。

优点和缺点

优点

• 算法封装：每个算法都封装在自己的类中，可以轻松地在它们之间切换以及在不改变上下文的情况下添加新算法。
• 单一职责原则：上下文类被简化，因为它将算法实现委托给策略类。
• 开放/封闭原则：可以在不改变现有上下文或策略类的情况下引入新策略。

缺点

• 类数量增加： 由于为每个算法创建了新的策略类，该模式增加了代码库中的类数量。
• 切换策略的复杂性：如果管理不当，在运行时动态切换策略可能会带来复杂性和潜在的错误。

实际应用示例

策略模式的一个实际示例是在支付处理系统中，其中不同的支付方式（例如信用卡、PayPal、银行转账）被实现为不同的策略。客户端可以在运行时选择合适的支付策略。

Java 中的示例代码

代码中的策略模式：

java
// Strategy Interface
public interface PaymentStrategy {
    void pay(int amount);
}

// Concrete Strategy 1
public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {
    private String cardNumber;

    public CreditCardPayment(String cardNumber) {
        this.cardNumber = cardNumber;
    }

    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println(amount   " paid with credit card "   cardNumber);
    }
}

// Concrete Strategy 2
public class PayPalPayment implements PaymentStrategy {
    private String email;

    public PayPalPayment(String email) {
        this.email = email;
    }

    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println(amount   " paid using PayPal account "   email);
    }
}

// Context
public class ShoppingCart {
    private PaymentStrategy paymentStrategy;

    public void setPaymentStrategy(PaymentStrategy paymentStrategy) {
        this.paymentStrategy = paymentStrategy;
    }

    public void checkout(int amount) {
        paymentStrategy.pay(amount);
    }
}

// Client code
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ShoppingCart cart = new ShoppingCart();

        cart.setPaymentStrategy(new CreditCardPayment("1234-5678-9876-5432"));
        cart.checkout(100);

        cart.setPaymentStrategy(new PayPalPayment("[email protected]"));
        cart.checkout(200);
    }
}