定义

  策略模式(Strategy Pattern)：定义一系列算法类，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换，策略模式让算法独立于使用它的客户而变化，也称为政策模式(Policy)。策略模式是一种对象行为型模式。

结构图

要素：

• Context（环境类）：环境类是使用算法的角色，它在解决某个问题（即实现某个方法）时可以采用多种策略。在环境类中维持一个对抽象策略类的引用实例，用于定义所采用的策略。
• Strategy（抽象策略类）：它为所支持的算法声明了抽象方法，是所有策略类的父类，它可以是抽象类或具体类，也可以是接口。环境类通过抽象策略类中声明的方法在运行时调用具体策略类中实现的算法。
• ConcreteStrategy（具体策略类）：它实现了在抽象策略类中声明的算法，在运行时，具体策略类将覆盖在环境类中定义的抽象策略类对象，使用一种具体的算法实现某个业务处理。

abstract class AbstractStrategy {  
    public abstract void algorithm(); //声明抽象算法  
}  

class ConcreteStrategyA extends AbstractStrategy {  
    //算法的具体实现  
    public void algorithm() {  
       //算法A  
    }  
}  

class Context {  
private AbstractStrategy strategy; //维持一个对抽象策略类的引用  
  
    public void setStrategy(AbstractStrategy strategy) {  
        this.strategy= strategy;  
    }  
  
    //调用策略类中的算法  
    public void algorithm() {  
        strategy.algorithm();  
    }  
}  

Context context = new Context();  
AbstractStrategy strategy;  
strategy = new ConcreteStrategyA(); //可在运行时指定类型  
context.setStrategy(strategy);  
context.algorithm();  

示例

  Sunny软件公司为某电影院开发了一套影院售票系统，在该系统中需要为不同类型的用户提供不同的电影票打折方式，具体打折方案如下：
(1) 学生凭学生证可享受票价8折优惠；
(2) 年龄在10周岁及以下的儿童可享受每张票减免10元的优惠（原始票价需大于等于20元）；
(3) 影院VIP用户除享受票价半价优惠外还可进行积分，积分累计到一定额度可换取电影院赠送的奖品。

//电影票类  
class MovieTicket {  
    private double price; //电影票价格  
    private String type; //电影票类型  
      
    public void setPrice(double price) {  
        this.price = price;  
    }  
      
    public void setType(String type) {  
        this.type = type;  
    }  
      
    public double getPrice() {  
        return this.calculate();  
    }  
      
         //计算打折之后的票价  
    public double calculate() {  
                  //学生票折后票价计算  
        if(this.type.equalsIgnoreCase("student")) {  
            System.out.println("学生票：");  
            return this.price * 0.8;  
        }  
                  //儿童票折后票价计算  
        else if(this.type.equalsIgnoreCase("children") && this.price >= 20 ) {  
            System.out.println("儿童票：");  
            return this.price - 10;  
        }  
                  //VIP票折后票价计算  
        else if(this.type.equalsIgnoreCase("vip")) {  
            System.out.println("VIP票：");  
            System.out.println("增加积分！");  
            return this.price * 0.5;  
        }  
        else {  
            return this.price; //如果不满足任何打折要求，则返回原始票价  
        }  
    }  
}  

class Client {  
    public static void main(String args[]) {  
        MovieTicket mt = new MovieTicket();  
        double originalPrice = 60.0; //原始票价  
        double currentPrice; //折后价  
          
        mt.setPrice(originalPrice);  
        System.out.println("原始价为：" + originalPrice);  
        System.out.println("---------------------------------");  
              
        mt.setType("student"); //学生票  
        currentPrice = mt.getPrice();  
        System.out.println("折后价为：" + currentPrice);  
        System.out.println("---------------------------------");  
          
        mt.setType("children"); //儿童票  
        currentPrice = mt.getPrice();  
        System.out.println("折后价为：" + currentPrice);  
    }  
}  

解决方案

//电影票类：环境类  
class MovieTicket {  
    private double price;  
    private Discount discount; //维持一个对抽象折扣类的引用  
  
    public void setPrice(double price) {  
        this.price = price;  
    }  
  
    //注入一个折扣类对象  
    public void setDiscount(Discount discount) {  
        this.discount = discount;  
    }  
  
    public double getPrice() {  
        //调用折扣类的折扣价计算方法  
        return discount.calculate(this.price);  
    }  
}  
  
//折扣类：抽象策略类  
interface Discount {  
    public double calculate(double price);  
}  
  
//学生票折扣类：具体策略类  
class StudentDiscount implements Discount {  
    public double calculate(double price) {  
        System.out.println("学生票：");  
        return price * 0.8;  
    }  
}   
  
//儿童票折扣类：具体策略类  
class ChildrenDiscount implements Discount {  
    public double calculate(double price) {  
        System.out.println("儿童票：");  
        return price - 10;  
    }  
}   
  
//VIP会员票折扣类：具体策略类  
class VIPDiscount implements Discount {  
    public double calculate(double price) {  
        System.out.println("VIP票：");  
        System.out.println("增加积分！");  
        return price * 0.5;  
    }  
}  

import javax.xml.parsers.*;  
import org.w3c.dom.*;  
import org.xml.sax.SAXException;  
import java.io.*;  
class XMLUtil {  
//该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象  
    public static Object getBean() {  
        try {  
            //创建文档对象  
            DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();  
            DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();  
            Document doc;                             
            doc = builder.parse(new File("config.xml"));   
          
            //获取包含类名的文本节点  
            NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className");  
            Node classNode=nl.item(0).getFirstChild();  
            String cName=classNode.getNodeValue();  
              
            //通过类名生成实例对象并将其返回  
            Class c=Class.forName(cName);  
            Object obj=c.newInstance();  
            return obj;  
        }     
        catch(Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
            return null;  
        }  
    }  
}  

<?xml version="1.0"?>  
<config>  
    <className>StudentDiscount</className>  
</config>  

class Client {  
    public static void main(String args[]) {  
        MovieTicket mt = new MovieTicket();  
        double originalPrice = 60.0;  
        double currentPrice;  
          
        mt.setPrice(originalPrice);  
        System.out.println("原始价为：" + originalPrice);  
        System.out.println("---------------------------------");  
              
        Discount discount;  
        discount = (Discount)XMLUtil.getBean(); //读取配置文件并反射生成具体折扣对象  
        mt.setDiscount(discount); //注入折扣对象  
          
        currentPrice = mt.getPrice();  
        System.out.println("折后价为：" + currentPrice);  
    }  
}  

总结

主要优点：
(1) 策略模式提供了对“开闭原则”的完美支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为，也可以灵活地增加新的算法或行为。
(2) 策略模式提供了管理相关的算法族的办法。策略类的等级结构定义了一个算法或行为族，恰当使用继承可以把公共的代码移到抽象策略类中，从而避免重复的代码。
(3) 策略模式提供了一种可以替换继承关系的办法。如果不使用策略模式，那么使用算法的环境类就可能会有一些子类，每一个子类提供一种不同的算法。但是，这样一来算法的使用就和算法本身混在一起，不符合“单一职责原则”，决定使用哪一种算法的逻辑和该算法本身混合在一起，从而不可能再独立演化；而且使用继承无法实现算法或行为在程序运行时的动态切换。
(4) 使用策略模式可以避免多重条件选择语句。多重条件选择语句不易维护，它把采取哪一种算法或行为的逻辑与算法或行为本身的实现逻辑混合在一起，将它们全部硬编码(Hard Coding)在一个庞大的多重条件选择语句中，比直接继承环境类的办法还要原始和落后。
(5) 策略模式提供了一种算法的复用机制，由于将算法单独提取出来封装在策略类中，因此不同的环境类可以方便地复用这些策略类。

主要缺点：
(1) 客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类。这就意味着客户端必须理解这些算法的区别，以便适时选择恰当的算法。换言之，策略模式只适用于客户端知道所有的算法或行为的情况。
(2) 策略模式将造成系统产生很多具体策略类，任何细小的变化都将导致系统要增加一个新的具体策略类。
(3) 无法同时在客户端使用多个策略类，也就是说，在使用策略模式时，客户端每次只能使用一个策略类，不支持使用一个策略类完成部分功能后再使用另一个策略类来完成剩余功能的情况。

适用场景

• 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种，那么可以将这些算法封装到一个个的具体算法类中，而这些具体算法类都是一个抽象算法类的子类。换言之，这些具体算法类均有统一的接口，根据“里氏代换原则”和面向对象的多态性，客户端可以选择使用任何一个具体算法类，并只需要维持一个数据类型是抽象算法类的对象。
• 一个对象有很多的行为，如果不用恰当的模式，这些行为就只好使用多重条件选择语句来实现。此时，使用策略模式，把这些行为转移到相应的具体策略类里面，就可以避免使用难以维护的多重条件选择语句。
• 不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，在具体策略类中封装算法与相关的数据结构，可以提高算法的保密性与安全性。