策略模式

策略模式（Strategy Pattern）

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定义

策略模式（Strategy Pattern）是行为型设计模式的一种，它‌定义算法家族并分别封装‌，使其可以‌相互替换‌，且算法的变化独立于使用它的客户端。该模式通过将算法与对象解耦来实现不同算法的灵活切换。

核心思想

• 封装变化：将可能变化的算法部分独立出来。
• 分离职责：将算法定义与使用解耦，避免代码中大量条件分支。
• 面向接口编程‌：通过接口规范算法行为
• 运行时动态切换‌：支持在程序执行期间灵活选择算法
• 开闭原则实践‌：新增算法无需修改既有系统

模式结构

策略模式包含三个核心角色：

角色	职责说明
IStrategy	策略接口，声明所有支持的算法方法
ConcreteStrategy	具体策略实现类，实现接口定义的具体算法（至少包含两个不同实现）
Context	上下文类，持有策略引用，通过组合方式使用策略，提供策略修改接口

主要解决的问题

• 消除条件分支‌：避免在代码中大量使用if-else或switch-case判断不同算法。
• 算法复用困难‌：避免相似算法在多个类中重复实现
• 灵活扩展算法‌：新增算法时无需修改原有代码，符合开闭原则。
• 算法独立变化：不同算法可以独立演进，互不影响。

代码示例

场景：

电商系统根据不同促销策略计算订单折扣。

// 策略接口
public interface IDiscountStrategy
{
    decimal ApplyDiscount(decimal originalPrice);
}

// 具体策略实现
public class NoDiscount : IDiscountStrategy
{
    public decimal ApplyDiscount(decimal price) => price;
}

public class PercentageDiscount : IDiscountStrategy
{
    private readonly decimal _percentage;
    
    public PercentageDiscount(decimal percentage) => _percentage = percentage;

    public decimal ApplyDiscount(decimal price) => price * (1 - _percentage / 100);
}

public class CashRebate : IDiscountStrategy
{
    private readonly decimal _rebateAmount;
    
    public CashRebate(decimal amount) => _rebateAmount = amount;

    public decimal ApplyDiscount(decimal price) => Math.Max(0, price - _rebateAmount);
}

// 上下文类
public class PricingContext
{
    private IDiscountStrategy _strategy;
    
    public void SetStrategy(IDiscountStrategy strategy) => _strategy = strategy;
    
    public decimal CalculatePrice(decimal originalPrice)
    {
        return _strategy?.ApplyDiscount(originalPrice) ?? originalPrice;
    }
}

// 客户端调用
var context = new PricingContext();
var productPrice = 200.00m;

// 使用普通策略
context.SetStrategy(new NoDiscount());
Console.WriteLine($"原价: {context.CalculatePrice(productPrice):C}");

// 切换为8折策略
context.SetStrategy(new PercentageDiscount(20));
Console.WriteLine($"折扣价: {context.CalculatePrice(productPrice):C}");

// 切换为满减策略
context.SetStrategy(new CashRebate(50));
Console.WriteLine($"满减价: {context.CalculatePrice(productPrice):C}");

总结

优点

• 解耦性强​​：算法与使用场景分离，便于独立维护。
• ​​可扩展性高​​：新增策略无需修改现有代码。
• ​​运行时灵活性​​：支持动态切换策略。

缺点​

• ​​策略类数量增加​​：每个算法一个类，可能增加系统复杂度。
• 客户端需了解策略差异​​：需要知道不同策略的区别以正确选择。

适用场景

• 需要多种算法变体（如支付方式、排序算法、折扣规则）。
• 需要动态切换算法。
• 需要隐藏复杂算法实现细节。

​性能注意​

• 若策略简单且数量少，直接使用条件判断可能更高效。
• 对于频繁创建的策略对象，可结合工厂模式或享元模式优化。