java 行为型模式策略模式的接口和方法

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mob64ca12ebb57f 2024-10-01 08:35:37 ©著作权

文章标签 策略模式 java ci 文章分类 Java 后端开发

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Java 行为型模式：策略模式的接口和方法

策略模式是一种行为型设计模式，它允许在运行时选择算法的策略。通过定义一系列的算法，将它们封装在介于间并使它们可以互换，策略模式使得算法的变化不会影响到使用算法的客户。

策略模式的角色

策略模式主要由以下几种角色组成：

环境角色（Context）：持有对策略类的引用，定义客户端与策略类之间的交互。
抽象策略角色（Strategy）：定义公共接口，所有具体策略必须实现这个接口。
具体策略角色（ConcreteStrategy）：实现抽象策略接口，封装具体的算法或行为。

通过这种格式，我们可以将策略独立于使用它的上下文进行变化，实现算法的动态切换。

示例：购物折扣策略

下面是一个简单的购物折扣策略的例子：

1. 抽象策略角色

// 定义折扣策略接口
public interface DiscountStrategy {
    double applyDiscount(double price);
}

2. 具体策略角色

// 具体策略：无折扣
public class NoDiscount implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double applyDiscount(double price) {
        return price;
    }
}

// 具体策略：打9折
public class TenPercentDiscount implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double applyDiscount(double price) {
        return price * 0.9;
    }
}

// 具体策略：满200减50
public class FiftyOffDiscount implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double applyDiscount(double price) {
        return price >= 200 ? price - 50 : price;
    }
}

3. 环境角色

// 环境类：购物车
public class ShoppingCart {
    private DiscountStrategy discountStrategy;

    public ShoppingCart(DiscountStrategy discountStrategy) {
        this.discountStrategy = discountStrategy;
    }

    public void setDiscountStrategy(DiscountStrategy discountStrategy) {
        this.discountStrategy = discountStrategy;
    }

    public double checkOut(double price) {
        return discountStrategy.applyDiscount(price);
    }
}

4. 客户端代码

下面是如何使用这些角色的示例代码：

public class StrategyPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ShoppingCart cart = new ShoppingCart(new NoDiscount());
        System.out.println("总价（无折扣）: " + cart.checkOut(250)); // 250.0

        cart.setDiscountStrategy(new TenPercentDiscount());
        System.out.println("总价（打9折）: " + cart.checkOut(250)); // 225.0

        cart.setDiscountStrategy(new FiftyOffDiscount());
        System.out.println("总价（满200减50）: " + cart.checkOut(250)); // 200.0
    }
}

时序图

为了更好地理解策略模式的执行流程，下面是一个简单的时序图，展示了购物车如何使用不同的折扣策略。

sequenceDiagram
    participant Client
    participant ShoppingCart
    participant Strategy

    Client->>ShoppingCart: 创建购物车
    ShoppingCart->>Strategy: setDiscountStrategy(NoDiscount)
    Client->>ShoppingCart: checkOut(250)
    ShoppingCart->>Strategy: applyDiscount(250)
    Strategy-->>ShoppingCart: 250
    ShoppingCart-->>Client: 总价（无折扣）: 250

    Client->>ShoppingCart: setDiscountStrategy(TenPercentDiscount)
    Client->>ShoppingCart: checkOut(250)
    ShoppingCart->>Strategy: applyDiscount(250)
    Strategy-->>ShoppingCart: 225
    ShoppingCart-->>Client: 总价（打9折）: 225

    Client->>ShoppingCart: setDiscountStrategy(FiftyOffDiscount)
    Client->>ShoppingCart: checkOut(250)
    ShoppingCart->>Strategy: applyDiscount(250)
    Strategy-->>ShoppingCart: 200
    ShoppingCart-->>Client: 总价（满200减50）: 200