策略設計模式：動態切換算法的藝術（C#實現）
策略設計模式是一種行為型設計模式，它允許在運行時從算法族中選擇特定算法。通過將算法單獨封裝并使其可互換，該模式能幫助我們創建靈活、可復用的代碼，而無需修改現有代碼結構。
無策略模式時的問題
若不使用策略模式，我們通常需要依賴條件語句（if-else或switch-case）來決定使用哪種算法或方法。這種方式會導致：
? 代碼重復：在代碼庫的不同位置出現多重條件判斷
? 維護困難：添加新策略需要修改現有代碼
? 違反開閉原則：每次引入新算法都需要修改類
? 缺乏可復用性：算法與使用它們的類緊密耦合
無策略模式的示例
using System;
publicclassPaymentService
{
public void ProcessPayment(string paymentType)
{
if (paymentType == "CreditCard")
{
Console.WriteLine("Processing payment via Credit Card");
}
elseif (paymentType == "PayPal")
{
Console.WriteLine("Processing payment via PayPal");
}
elseif (paymentType == "Crypto")
{
Console.WriteLine("Processing payment via Cryptocurrency");
}
else
{
Console.WriteLine("Invalid payment method");
}
}
}
classProgram
{
static void Main()
{
PaymentService paymentService = new PaymentService();
paymentService.ProcessPayment("CreditCard");
}
}上述代碼的問題
1. 添加新支付方式需要修改ProcessPayment方法
2. 類與支付處理邏輯緊密耦合
3. 難以單獨測試每種支付方式
C#實現策略模式
為解決這些問題，我們可以使用策略模式重構代碼。
第一步：定義策略接口
創建支付策略接口：
public interface IPaymentStrategy
{
void ProcessPayment();
}第二步：實現具體策略
每個支付方法都作為獨立的類實現IPaymentStrategy接口：
public classCreditCardPayment : IPaymentStrategy
{
public void ProcessPayment()
{
Console.WriteLine("Processing payment via Credit Card");
}
}
publicclassPayPalPayment : IPaymentStrategy
{
public void ProcessPayment()
{
Console.WriteLine("Processing payment via PayPal");
}
}
publicclassCryptoPayment : IPaymentStrategy
{
public void ProcessPayment()
{
Console.WriteLine("Processing payment via Cryptocurrency");
}
}第三步：創建上下文類
上下文類持有策略引用并委托執行：
public class PaymentContext
{
private IPaymentStrategy _paymentStrategy;
public PaymentContext(IPaymentStrategy paymentStrategy)
{
_paymentStrategy = paymentStrategy;
}
public void ProcessPayment()
{
_paymentStrategy.ProcessPayment();
}
}第四步：在主程序中使用策略模式
class Program
{
static void Main()
{
IPaymentStrategy paymentMethod = new PayPalPayment();
PaymentContext paymentContext = new PaymentContext(paymentMethod);
paymentContext.ProcessPayment();
}
}策略模式的現實應用
? 支付處理系統：不同支付網關（信用卡、PayPal、加密貨幣等）
? 排序算法：動態選擇不同排序技術
? 壓縮庫：應用不同壓縮算法（ZIP、GZIP、RAR等）
? 認證策略：支持不同認證機制（OAuth、JWT、SAML等）
? 日志框架：允許不同日志策略（文件日志、控制臺日志、數據庫日志等）
策略模式的優點
遵循開閉原則：無需修改現有代碼即可添加新策略
提高代碼復用性：不同支付策略可重復使用
增強可維護性：支付邏輯與PaymentContext類分離
便于單元測試：每個策略可獨立測試
策略模式的缺點
? 增加復雜性：需要更多類
? 對象創建開銷：需要創建策略類的新實例
? 不適用于簡單場景：若只有2-3種策略，簡單的switch-case可能就足夠
何時使用策略模式？
? 當你有多個相關算法且需要動態切換時
? 當你想消除復雜的條件語句時
? 當你想將算法邏輯與主業務邏輯分離時
? 當你需要提高代碼的可維護性和可測試性時
策略模式是動態處理多種算法的有效方式，能顯著提升代碼組織性和靈活性。雖然它增加了一定的復雜性，但極大地增強了可維護性，是處理需要多種可互換行為的系統時的理想選擇。
