策略模式在 Java 中的实现
策略模式是一种行为设计模式，允许你在运行时选择算法的行为。这种模式将算法封装在独立的类中，使得它们可以互相替换，独立于使用它们的客户端。接下来，我将为你详细介绍如何在 Java 中实现策略模式。
整体流程
首先，我们可以用以下表格展示实现策略模式的一些基本步骤：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1. 定义策略接口 | 创建一个策略接口，声明所有具体策略必须实现的功能 |
| 2. 实现具体策略 | 创建实现策略接口的具体策略类，定义具体算法 |
| 3. 创建上下文 | 创建一个上下文类，持有一个策略类的引用 |
| 4. 使用策略 | 在上下文中调用策略的功能，展示不同策略的效果 |
实现步骤
1. 定义策略接口
首先，我们需要定义一个策略接口，所有策略类都必须实现该接口。在 Java 中，接口使用 interface 关键字来定义。
// 策略接口
public interface Strategy {
int execute(int a, int b);
}
这段代码是定义了一个 Strategy 接口，拥有一个 execute 方法，该方法接受两个整数参数并返回一个整数。
2. 实现具体策略
接下来，我们需要实现具体的策略类，比如加法、减法、和乘法策略：
// 加法策略
public class AdditionStrategy implements Strategy {
@Override
public int execute(int a, int b) {
return a + b; // 实现加法
}
}
// 减法策略
public class SubtractionStrategy implements Strategy {
@Override
public int execute(int a, int b) {
return a - b; // 实现减法
}
}
// 乘法策略
public class MultiplicationStrategy implements Strategy {
@Override
public int execute(int a, int b) {
return a * b; // 实现乘法
}
}
在这段代码中，我们实现了三种具体的策略：加法、减法和乘法。每个策略类都实现了 execute 方法，提供了特定的算法。
3. 创建上下文
然后，我们需要创建一个上下文类，它持有一个策略实例，并负责调用这个策略：
// 上下文类
public class Context {
private Strategy strategy;
// 构造器
public Context(Strategy strategy) {
this.strategy = strategy; // 传入具体的策略实现
}
public int executeStrategy(int a, int b) {
return strategy.execute(a, b); // 调用具体策略的execute方法
}
}
在这里，Context 类持有一个 Strategy 类型的引用。通过构造器，可以设置具体的策略。
4. 使用策略
最后，我们可以在客户端代码中使用策略模式：
public class StrategyPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建不同的策略
Strategy addition = new AdditionStrategy();
Strategy subtraction = new SubtractionStrategy();
Strategy multiplication = new MultiplicationStrategy();
// 创建上下文，并进行计算
Context context = new Context(addition);
System.out.println("10 + 5 = " + context.executeStrategy(10, 5)); // 调用加法策略
context = new Context(subtraction);
System.out.println("10 - 5 = " + context.executeStrategy(10, 5)); // 调用减法策略
context = new Context(multiplication);
System.out.println("10 * 5 = " + context.executeStrategy(10, 5)); // 调用乘法策略
}
}
在这个示例中，我们创建了不同的策略实例，并把它们传递给 Context 类，最后通过上下文执行不同的策略过程。
类图
以下是我们实现的策略模式的类图：
classDiagram
class Strategy {
<<interface>>
+ execute(int a, int b)
}
class AdditionStrategy {
+ execute(int a, int b)
}
class SubtractionStrategy {
+ execute(int a, int b)
}
class MultiplicationStrategy {
+ execute(int a, int b)
}
class Context {
- Strategy strategy
+ executeStrategy(int a, int b)
}
Strategy <|-- AdditionStrategy
Strategy <|-- SubtractionStrategy
Strategy <|-- MultiplicationStrategy
Context --> Strategy
饼状图
我们可以用一个饼状图来说明不同策略类的使用占比，假设三种策略的使用比较均衡：
pie
title 策略使用占比
"加法策略": 33
"减法策略": 33
"乘法策略": 34
结尾
通过以上步骤，你已经掌握了如何在 Java 中实现策略模式。策略模式不仅提高了代码的可扩展性和灵活性，还减少了重复代码。希望你能在今后的项目中灵活运用这一设计模式，实现更加优雅和高效的代码。如果还有任何疑问，随时可以向我提问！
