设计模式之策略模式

策略设计模式（Strategy Pattern）是一种行为设计模式，它允许在运行时选择算法的行为。策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换。这种模式使算法的变化独立于使用算法的客户端。

概念

在策略模式中，有以下几个关键组成部分：

• 策略接口（Strategy Interface）：这是一个接口，定义了一个执行特定任务的方法。不同的策略实现这个接口。
• 具体策略（Concrete Strategies）：实现策略接口的类，提供具体的算法实现。
• 上下文（Context）：使用策略对象的类。它通常持有一个对策略对象的引用，并可以通过策略接口与策略对象交互。

目的

策略模式的主要目的是：

• 封装变化：将算法的变化封装在单独的策略类中。
• 行为参数化：策略模式允许客户端代码传入算法或行为。
• 避免条件语句：策略模式通常用来替代多重条件选择语句。

示例

假设我们有一个排序应用，它可以使用不同的排序算法来排序数据。使用策略模式，我们可以在运行时动态选择排序算法。

1. 策略接口：

   public interface SortingStrategy {
       void sort(List<Integer> data);
   }
   

2. 具体策略：

   public class QuickSortStrategy implements SortingStrategy {
       public void sort(List<Integer> data) {
           // 实现快速排序
       }
   }
   
   public class MergeSortStrategy implements SortingStrategy {
       public void sort(List<Integer> data) {
           // 实现归并排序
       }
   }
   

3. 上下文类：

   public class Sorter {
       private SortingStrategy strategy;
   
       public Sorter(SortingStrategy strategy) {
           this.strategy = strategy;
       }
   
       public void sortData(List<Integer> data) {
           strategy.sort(data);
       }
   
       public void setStrategy(SortingStrategy strategy) {
           this.strategy = strategy;
       }
   }
   

4. 客户端代码：

   List<Integer> data = Arrays.asList(5, 2, 9, 1, 5, 6);
   Sorter sorter = new Sorter(new QuickSortStrategy());
   sorter.sortData(data); // 使用快速排序
   
   sorter.setStrategy(new MergeSortStrategy());
   sorter.sortData(data); // 使用归并排序
   

在这个例子中，Sorter类不需要知道具体使用哪种排序算法，它只与SortingStrategy接口交互。这使得在不同排序算法之间切换变得非常容易，并且新的排序算法可以很容易地被添加进来，而不需要修改Sorter类。

通俗理解策略模式

策略模式，想象一下你去餐厅吃饭。菜单上有很多不同的菜，比如汉堡、意大利面、沙拉等。你可以根据自己的口味和需求选择不同的菜。在这个例子中，菜单就像是策略模式中的“策略”，而你的选择过程就像是程序在运行时根据不同情况选择不同策略的过程。

在编程中，策略模式允许我们在一个程序中包含多种不同的算法或行为，并根据情况选择其中之一来使用。这些算法或行为被封装在不同的策略类中，但它们都遵循同一个接口。这样做的好处是，我们可以轻松切换使用的策略，而不需要改变主程序的代码。

举个编程的例子：假设你正在编写一个游戏，游戏中的角色可以采用不同的移动方式，比如跑、走、跳。每种移动方式都是一个策略。在游戏运行时，根据不同的游戏情况（比如地形或敌人的状态），角色可以切换它的移动策略。所有的移动策略都实现了相同的接口（比如MoveStrategy），但每种策略的实现细节（跑、走、跳）都不同。通过策略模式，你可以方便地更改角色的行为，而无需修改角色本身的代码。

总的来说，策略模式就像是给程序提供了一个灵活选择行为的“菜单”，让我们可以根据需要灵活选择不同的“菜肴”（策略），而无需修改程序的主体部分。

总结

策略模式非常适合于有多种算法可以完成同一任务的情况，并且允许在运行时根据不同的情况选择不同的算法。通过使用策略模式，可以提高代码的灵活性和可维护性。