掌握Java策略模式（从零开始的策略模式实战教程）

为什么使用策略模式？

• 避免使用大量的 if-else 或 switch 语句
• 提高代码的可维护性和可扩展性
• 符合“开闭原则”：对扩展开放，对修改关闭
• 便于单元测试，每个策略可以单独测试

策略模式的核心角色

1. 策略接口（Strategy Interface）：定义所有支持的算法的公共接口。
2. 具体策略类（Concrete Strategy）：实现策略接口，提供具体的算法实现。
3. 上下文类（Context）：持有一个策略接口的引用，负责调用具体策略。

实战：用Java实现一个简单的排序策略

假设我们要对一组数字进行排序，但希望在运行时选择不同的排序算法，比如冒泡排序或快速排序。

第1步：定义策略接口

public interface SortingStrategy {    void sort(int[] array);}

第2步：实现具体策略类

冒泡排序策略：

public class BubbleSortStrategy implements SortingStrategy {    @Override    public void sort(int[] array) {        System.out.println("使用冒泡排序...");        // 简化版冒泡排序        for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {            for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {                if (array[j] > array[j + 1]) {                    int temp = array[j];                    array[j] = array[j + 1];                    array[j + 1] = temp;                }            }        }    }}

快速排序策略：

public class QuickSortStrategy implements SortingStrategy {    @Override    public void sort(int[] array) {        System.out.println("使用快速排序...");        quickSort(array, 0, array.length - 1);    }    private void quickSort(int[] arr, int low, int high) {        if (low < high) {            int pi = partition(arr, low, high);            quickSort(arr, low, pi - 1);            quickSort(arr, pi + 1, high);        }    }    private int partition(int[] arr, int low, int high) {        int pivot = arr[high];        int i = (low - 1);        for (int j = low; j < high; j++) {            if (arr[j] <= pivot) {                i++;                int temp = arr[i];                arr[i] = arr[j];                arr[j] = temp;            }        }        int temp = arr[i + 1];        arr[i + 1] = arr[high];        arr[high] = temp;        return i + 1;    }}

第3步：创建上下文类

public class Sorter {    private SortingStrategy strategy;    // 构造函数注入策略    public Sorter(SortingStrategy strategy) {        this.strategy = strategy;    }    // 动态设置策略    public void setStrategy(SortingStrategy strategy) {        this.strategy = strategy;    }    // 执行排序    public void performSort(int[] array) {        strategy.sort(array);    }}

第4步：测试策略模式

public class Main {    public static void main(String[] args) {        int[] numbers = {5, 2, 9, 1, 5, 6};        // 使用冒泡排序        Sorter sorter = new Sorter(new BubbleSortStrategy());        sorter.performSort(numbers.clone()); // clone 避免原数组被修改        // 切换为快速排序        sorter.setStrategy(new QuickSortStrategy());        sorter.performSort(numbers.clone());    }}

运行结果会输出：

使用冒泡排序...使用快速排序...

策略模式的优缺点

优点

• 算法可以自由切换
• 避免多重条件判断
• 扩展性良好，新增策略无需修改原有代码

缺点

• 策略类数量增多，增加系统复杂度
• 所有策略类都需要对外暴露（可通过工厂模式优化）

总结

通过本教程，你已经掌握了Java策略模式的基本原理和实现方法。策略模式是设计模式Java体系中非常重要的一环，适用于需要在运行时动态选择算法的场景。无论是支付方式、排序算法还是折扣计算，策略模式都能让你的代码更灵活、更优雅。

记住：好的设计不是一开始就复杂的，而是随着需求演进而逐步优化的。现在，你可以尝试在自己的项目中应用策略模式实现，体验它带来的便利！

如果你觉得这篇策略模式教程对你有帮助，欢迎分享给更多正在学习Java的朋友！