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策略模式：可互换算法

Q: 「策略模式：可互换算法」这节课中我会学到什么？

通过 Strategy 接口封装排序或支付算法，以便在运行时切换 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Java Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

通过 Strategy 接口封装排序或支付算法，以便在运行时切换

策略模式：可互换算法 是 CoddyKit 上的免费 Java Academy 课时。这是第 2 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 Java Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Java Academy 课程共包含 4 节课。

Strategy 的意图

Strategy 定义一组算法，分别封装每种算法，并使它们可以相互替换。它让算法能够独立于使用它的上下文进行变化。

没有 Strategy 时的问题

没有 Strategy 时，算法选择会隐藏在 if-else 链中。添加新算法意味着必须修改上下文类，从而违反开闭原则。

public double sort(List<Integer> data, String method) {
    if (method.equals("bubble")) { /* bubble sort */ }
    else if (method.equals("merge")) { /* merge sort */ }
    // adding quicksort requires editing this class
}

Strategy 接口

请定义一个 @FunctionalInterface 或普通接口，用于表示算法契约。每个实现都封装一种不同的算法。

public interface SortStrategy {
    void sort(List<Integer> data);
}
public class BubbleSortStrategy implements SortStrategy {
    public void sort(List<Integer> data) { /* bubble sort logic */ }
}
public class QuickSortStrategy implements SortStrategy {
    public void sort(List<Integer> data) { Collections.sort(data); }
}

上下文类

上下文持有对某个策略的引用，并将算法执行委托给它。策略可以在运行时进行替换。

public class Sorter {
    private SortStrategy strategy;
    public Sorter(SortStrategy strategy) { this.strategy = strategy; }
    public void setStrategy(SortStrategy s) { this.strategy = s; }
    public void sort(List<Integer> data)   { strategy.sort(data); }
}

在运行时切换策略

无需修改上下文即可随时更换策略。这样，行为就可以从类外部进行配置。

Sorter sorter = new Sorter(new BubbleSortStrategy());
sorter.sort(data);                          // uses bubble sort
sorter.setStrategy(new QuickSortStrategy());
sorter.sort(data);                          // now uses quick sort

Lambda 策略

当策略接口是 @FunctionalInterface 时，可以直接使用 lambda，无需为简单策略显式创建类。

Sorter sorter = new Sorter(data -> Collections.sort(data)); // lambda strategy
// or method reference:
Sorter sorter2 = new Sorter(Collections::sort);

用于支付处理的 Strategy

一个经典的现实应用是：支付上下文接受不同的支付策略（信用卡、PayPal、加密货币），而无需了解每种策略的具体细节。

public interface PaymentStrategy {
    void pay(double amount);
}
new PaymentProcessor(new CreditCardStrategy("4111...")).pay(99.99);
new PaymentProcessor(new PayPalStrategy("user@email.com")).pay(99.99);

用于压缩的 Strategy

文件处理器可以使用 CompressionStrategy。您可以插入 GZIP、ZIP 或 LZ4，而无需修改文件处理流水线。

public interface CompressionStrategy {
    byte[] compress(byte[] data) throws IOException;
}
public class GzipStrategy implements CompressionStrategy {
    public byte[] compress(byte[] data) throws IOException { /* gzip */ return new byte[0]; }
}

将 Strategy 与工厂结合

请使用工厂根据配置选择策略，将选择逻辑与上下文以及策略本身分离。

SortStrategy strategy = switch (config.getSortMethod()) {
    case "bubble" -> new BubbleSortStrategy();
    case "merge"  -> new MergeSortStrategy();
    default       -> Collections::sort;
};
new Sorter(strategy).sort(data);

Strategy 与模板方法

模板方法使用继承：骨架位于基类中，子类重写各个步骤。Strategy 使用组合：算法完全位于外部。若需要更高的灵活性，请优先使用 Strategy。

JDK 中的策略

Comparator 是 JDK 中典型的策略。向 Collections.sort 传入不同的比较器，即可改变排序算法，而无需修改集合代码。

List<String> names = List.of("Bob", "Alice", "Charlie");
names.stream().sorted(Comparator.comparingInt(String::length)).forEach(System.out::println);

测试策略

策略很容易单独测试——只需在单元测试中调用 strategy.sort(data) 即可。将模拟策略注入上下文，以测试上下文的编排逻辑。

快速检查

策略与模板方法在结构上的关键区别是什么？

回顾

策略通过公共接口封装可互换的算法。简单策略使用 lambda，复杂策略使用类。将策略与工厂结合，可根据配置选择策略。

常见问题解答

「策略模式：可互换算法」课时是免费的吗？

是的 — 「策略模式：可互换算法」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Java Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Java Academy 课程共包含 4 节课。

「策略模式：可互换算法」这节课中我会学到什么？

通过 Strategy 接口封装排序或支付算法，以便在运行时切换你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Java Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Java Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Java Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 2 节课，共 4 节。

「策略模式：可互换算法」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Java Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 Java Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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