策略模式（Strategy Pattern）

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为设计模式，它定义了一系列的算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户端。以下从多个方面详细介绍策略模式。

模式结构与角色

策略模式主要包含以下几个角色：

策略接口（Strategy）：定义了所有具体策略类必须实现的公共接口，通常包含一个或多个抽象方法，这些方法代表了算法的行为。
具体策略类（Concrete Strategy）：实现了策略接口，提供了具体的算法实现。每个具体策略类封装了一种特定的算法。
上下文类（Context）：维护一个对策略接口的引用，负责根据客户端的需求选择并使用具体的策略。上下文类将具体的算法委托给具体策略类来执行。

代码示例

以下是一个简单的策略模式示例，模拟一个购物系统中的不同折扣策略：

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

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

// 具体策略类：10% 折扣策略
class TenPercentDiscountStrategy implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double applyDiscount(double price) {
        return price * 0.9;
    }
}

// 具体策略类：20% 折扣策略
class TwentyPercentDiscountStrategy implements DiscountStrategy {
    @Override
    public double applyDiscount(double price) {
        return price * 0.8;
    }
}

// 上下文类：购物车
class ShoppingCart {
    private DiscountStrategy discountStrategy;

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

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

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

// 客户端代码
public class StrategyPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建不同的折扣策略
        DiscountStrategy noDiscount = new NoDiscountStrategy();
        DiscountStrategy tenPercentDiscount = new TenPercentDiscountStrategy();
        DiscountStrategy twentyPercentDiscount = new TwentyPercentDiscountStrategy();

        // 创建购物车并使用无折扣策略
        ShoppingCart cart = new ShoppingCart(noDiscount);
        double price = 100;
        System.out.println("无折扣时总价: " + cart.calculateTotal(price));

        // 切换到 10% 折扣策略
        cart.setDiscountStrategy(tenPercentDiscount);
        System.out.println("10% 折扣时总价: " + cart.calculateTotal(price));

        // 切换到 20% 折扣策略
        cart.setDiscountStrategy(twentyPercentDiscount);
        System.out.println("20% 折扣时总价: " + cart.calculateTotal(price));
    }
}

代码解释

策略接口 DiscountStrategy：定义了 applyDiscount() 方法，用于计算折扣后的价格。
具体策略类（NoDiscountStrategy、TenPercentDiscountStrategy、TwentyPercentDiscountStrategy）：实现了 DiscountStrategy 接口，分别提供了无折扣、10% 折扣和 20% 折扣的具体算法。
上下文类 ShoppingCart：维护了一个 DiscountStrategy 类型的引用，通过构造函数或 setDiscountStrategy() 方法来设置具体的折扣策略。calculateTotal() 方法将计算总价的任务委托给具体的折扣策略类。
客户端代码：创建了不同的折扣策略对象和购物车对象，通过调用购物车的 calculateTotal() 方法计算不同折扣策略下的总价，并可以动态切换折扣策略。