细说策略模式及运用——设计模式系列

策略模式 ，又称政策模式，是面向对象编程中的一种设计模式。它定义了一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以互相替换。封装的策略算法一般是独立的，策略模式根据输入来调整采用哪个算法。关键是策略的实现和使用分离。

1. 你曾见过的策略模式

现在电子产品种类繁多，尺寸多种多样，充电方式也有很大差异。有些手机或平板电脑的充电器插头是 USB Type-C，有些是 Micro USB，还有些是 Lightning。为了解决充电方式多样性的问题，市面上出现了多种多样的充电线，其中一种是多头充电线。

多头充电线可以同时支持多种充电方式，这种设计其实就运用了策略模式。多头充电线中的每个充电头都可以看作一个策略，根据不同的设备，选择使用不同的充电头。这种设计使得多头充电线可以兼容多种设备，非常方便。

2. 策略模式的优点

策略模式有很多优点，包括：

• 可重用性： 策略模式可以将算法封装成独立的类，这样就可以在不同的程序中重复使用这些算法。
• 可扩展性： 策略模式可以很容易地添加新的算法，而不需要修改现有的代码。
• 可测试性： 策略模式可以很容易地测试，因为算法是独立的。
• 灵活性： 策略模式可以根据不同的情况选择不同的算法，这使得程序更加灵活。

3. 策略模式的缺点

策略模式也有缺点，包括：

• 性能开销： 策略模式会带来一些性能开销，因为每次选择算法时都需要进行一次方法调用。
• 代码复杂度： 策略模式会使代码变得更加复杂，因为需要编写更多的类和方法。
• 难以理解： 策略模式可能会使代码难以理解，因为需要理解每个策略的实现。

4. 策略模式的应用场景

策略模式可以应用于多种场景，包括：

• 排序： 策略模式可以用于对数据进行排序，不同的排序算法可以作为策略类。
• 搜索： 策略模式可以用于对数据进行搜索，不同的搜索算法可以作为策略类。
• 压缩： 策略模式可以用于对数据进行压缩，不同的压缩算法可以作为策略类。
• 加密： 策略模式可以用于对数据进行加密，不同的加密算法可以作为策略类。

5. 策略模式的代码示例

public class StrategyPattern {

  public static void main(String[] args) {
    // 定义一个策略接口
    interface Strategy {
      int doOperation(int num1, int num2);
    }

    // 定义一个具体策略类，实现加法运算
    class AddStrategy implements Strategy {
      @Override
      public int doOperation(int num1, int num2) {
        return num1 + num2;
      }
    }

    // 定义一个具体策略类，实现减法运算
    class SubtractStrategy implements Strategy {
      @Override
      public int doOperation(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
      }
    }

    // 定义一个策略上下文类
    class Context {
      private Strategy strategy;

      public Context(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
      }

      public int executeStrategy(int num1, int num2) {
        return strategy.doOperation(num1, num2);
      }
    }

    // 使用策略模式
    Context context = new Context(new AddStrategy());
    int result = context.executeStrategy(10, 5);
    System.out.println("10 + 5 = " + result);

    context = new Context(new SubtractStrategy());
    result = context.executeStrategy(10, 5);
    System.out.println("10 - 5 = " + result);
  }
}

在这个例子中，Strategy接口定义了一个doOperation方法，用于执行策略。AddStrategy和SubtractStrategy是两个具体策略类，分别实现了加法和减法运算。Context类是策略上下文类，它包含一个Strategy对象。executeStrategy方法使用Strategy对象来执行策略。

6. 总结

策略模式是一种非常有用的设计模式，它可以使代码更加灵活、可扩展和可测试。策略模式的应用场景也非常广泛，包括排序、搜索、压缩、加密等。