Java 策略模式（決策者模式）實戰：從原理到落地
策略模式（Strategy Pattern）是一種行為型設計模式，核心思想是：定義一系列算法（策略），將每個算法封裝起來並使它們可互換，讓算法的變化獨立於使用算法的客户端。它解決了“算法切換”與“代碼耦合”的問題，讓代碼更易擴展、維護和測試。
本文將從“應用場景→核心原理→實戰案例→優缺點分析”逐步拆解，用 Java 實現一個貼近工業級的實戰案例。
一、先明確：什麼時候用策略模式？
當你的代碼滿足以下特徵時，優先考慮策略模式：
- 存在多種可替換的算法/邏輯（如支付方式：微信、支付寶、銀聯；排序算法：冒泡、快排、歸併）；
- 客户端需要動態切換算法（如用户下單時選擇不同支付方式，後台無需修改核心邏輯）；
- 避免用大量 if-else/switch 語句（否則新增算法時需修改原有代碼，違反“開閉原則”）。
典型應用場景
- 支付系統：不同支付渠道（微信、支付寶、ApplePay）的支付邏輯；
- 排序/搜索：不同數據規模下切換排序算法；
- 折扣計算：電商平台的滿減、打折、優惠券等優惠策略；
- 日誌框架：不同輸出目的地（控制枱、文件、數據庫）的日誌打印策略。
二、策略模式核心結構
策略模式包含 3 個核心角色，嚴格遵循“開閉原則”（對擴展開放，對修改關閉）：
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角色
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職責
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策略接口（Strategy）
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定義所有策略的統一行為規範（抽象方法），客户端通過該接口調用具體策略。
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具體策略（ConcreteStrategy）
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實現策略接口，封裝具體的算法邏輯（如微信支付、支付寶支付的具體流程）。
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上下文（Context）
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持有策略接口的引用，為客户端提供統一的調用入口，負責策略的切換和執行。
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結構示意圖
┌───────────────┐ ┌───────────────┐
│ Context │ │ Strategy │
├───────────────┤ ├───────────────┤
│ - strategy: │◄─────►│ + execute(): │
│ Strategy │ │ void │
├───────────────┤ └───────────────┘
│ + setStrategy()│ ▲
│ + doAction(): │ │
│ void │ │
└───────────────┘ │
│
┌──────────────┴──────────────┐
│ │
┌───────▼───────┐ ┌───────▼───────┐
│ ConcreteStrategyA │ │ ConcreteStrategyB │
├───────────────┤ ├───────────────┤
│ + execute(): │ │ + execute(): │
│ void │ │ void │
└───────────────┘ └───────────────┘三、實戰案例：電商平台支付系統
需求背景
設計一個電商支付模塊，支持 3 種支付方式：微信支付、支付寶支付、銀聯支付。要求：
- 用户下單時可選擇任意支付方式；
- 後續新增支付方式（如 ApplePay）時，無需修改原有支付核心邏輯；
- 避免使用大量 if-else 判斷支付類型。
實現步驟
1. 定義策略接口（支付策略規範）
首先定義所有支付方式的統一接口，明確核心行為（發起支付）：
/**
* 支付策略接口（Strategy）：定義支付的統一規範
*/
public interface PaymentStrategy {
/**
* 發起支付
* @param amount 支付金額（元）
* @param orderId 訂單號
* @return 支付結果（成功/失敗信息）
*/
String pay(double amount, String orderId);
/**
* 獲取支付方式名稱（如"微信支付"）
*/
String getPaymentName();
}2. 實現具體策略（不同支付方式）
每種支付方式作為一個具體策略，實現 PaymentStrategy 接口，封裝自身的支付邏輯（實際場景中會調用第三方支付 SDK）：
（1）微信支付策略
/**
* 微信支付（ConcreteStrategy）
*/
public class WechatPayment implements PaymentStrategy {
// 模擬微信支付SDK的AppID和密鑰（實際從配置文件讀取）
private static final String APP_ID = "wx1234567890abcdef";
private static final String APP_SECRET = "abcdef1234567890";
@Override
public String pay(double amount, String orderId) {
// 模擬微信支付的核心邏輯：驗證簽名、調用微信支付接口、返回結果
System.out.printf("【微信支付】訂單號：%s，金額：%.2f 元，正在調用微信支付接口...%n", orderId, amount);
// 模擬支付成功（實際需處理接口返回結果）
return String.format("支付成功！訂單號：%s，支付方式：微信支付，金額：%.2f 元", orderId, amount);
}
@Override
public String getPaymentName() {
return "微信支付";
}
}（2）支付寶支付策略
/**
* 支付寶支付（ConcreteStrategy）
*/
public class AlipayPayment implements PaymentStrategy {
private static final String ALIPAY_PID = "2088123456789012";
private static final String ALIPAY_PRIVATE_KEY = "MIICeAIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmIwggJeAgEAAoGBAN...";
@Override
public String pay(double amount, String orderId) {
System.out.printf("【支付寶支付】訂單號：%s，金額：%.2f 元，正在調用支付寶支付接口...%n", orderId, amount);
return String.format("支付成功！訂單號：%s，支付方式：支付寶支付，金額：%.2f 元", orderId, amount);
}
@Override
public String getPaymentName() {
return "支付寶支付";
}
}（3）銀聯支付策略
/**
* 銀聯支付（ConcreteStrategy）
*/
public class UnionPayPayment implements PaymentStrategy {
private static final String UNIONPAY_MERCHANT_ID = "6222081234567890";
@Override
public String pay(double amount, String orderId) {
System.out.printf("【銀聯支付】訂單號：%s，金額：%.2f 元，正在調用銀聯支付接口...%n", orderId, amount);
return String.format("支付成功！訂單號：%s，支付方式：銀聯支付，金額：%.2f 元", orderId, amount);
}
@Override
public String getPaymentName() {
return "銀聯支付";
}
}3. 實現上下文（支付上下文）
上下文類持有策略接口的引用，為客户端提供統一的支付入口，負責策略的切換和執行。同時可封裝公共邏輯（如參數校驗）：
/**
* 支付上下文（Context）：統一支付入口，管理支付策略
*/
public class PaymentContext {
// 持有支付策略接口的引用（面向接口編程，而非具體實現）
private PaymentStrategy paymentStrategy;
/**
* 構造器注入策略（初始化時指定策略）
*/
public PaymentContext(PaymentStrategy paymentStrategy) {
this.paymentStrategy = paymentStrategy;
}
/**
* 動態切換策略（支持支付過程中切換支付方式）
*/
public void setPaymentStrategy(PaymentStrategy paymentStrategy) {
this.paymentStrategy = paymentStrategy;
System.out.printf("已切換支付方式為：%s%n", paymentStrategy.getPaymentName());
}
/**
* 統一支付入口（封裝公共邏輯+調用具體策略）
*/
public String executePayment(double amount, String orderId) {
// 1. 公共參數校驗（無需在每個策略中重複寫）
if (amount <= 0) {
throw new IllegalArgumentException("支付金額必須大於0！");
}
if (orderId == null || orderId.trim().isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("訂單號不能為空！");
}
// 2. 調用具體策略的支付邏輯（多態調用，無需關心具體是哪種支付方式）
return paymentStrategy.pay(amount, orderId);
}
}4. 客户端調用（模擬用户下單支付）
客户端無需直接依賴具體支付策略，只需通過上下文調用統一接口，按需切換策略：
/**
* 客户端（電商訂單系統）
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 1. 模擬訂單信息
String orderId = "ORDER_20251128_001";
double amount = 299.99;
// 2. 初始化上下文，選擇微信支付（可通過配置/用户輸入動態選擇）
PaymentContext paymentContext = new PaymentContext(new WechatPayment());
// 執行支付
String result1 = paymentContext.executePayment(amount, orderId);
System.out.println("支付結果：" + result1);
System.out.println("------------------------");
// 3. 動態切換支付方式為支付寶
paymentContext.setPaymentStrategy(new AlipayPayment());
String result2 = paymentContext.executePayment(amount, orderId);
System.out.println("支付結果：" + result2);
System.out.println("------------------------");
// 4. 動態切換支付方式為銀聯
paymentContext.setPaymentStrategy(new UnionPayPayment());
String result3 = paymentContext.executePayment(amount, orderId);
System.out.println("支付結果：" + result3);
}
}運行結果
【微信支付】訂單號：ORDER_20251128_001，金額：299.99 元，正在調用微信支付接口...
支付結果：支付成功！訂單號：ORDER_20251128_001，支付方式：微信支付，金額：299.99 元
------------------------
已切換支付方式為：支付寶支付
【支付寶支付】訂單號：ORDER_20251128_001，金額：299.99 元，正在調用支付寶支付接口...
支付結果：支付成功！訂單號：ORDER_20251128_001，支付方式：支付寶支付，金額：299.99 元
------------------------
已切換支付方式為：銀聯支付
【銀聯支付】訂單號：ORDER_20251128_001，金額：299.99 元，正在調用銀聯支付接口...
支付結果：支付成功！訂單號：ORDER_20251128_001，支付方式：銀聯支付，金額：299.99 元四、擴展：新增支付方式（驗證開閉原則）
如果需要新增“ApplePay 支付”，只需新增具體策略類，無需修改上下文和客户端代碼，完全符合“開閉原則”：
/**
* 新增ApplePay支付（無需修改原有代碼）
*/
public class ApplePayPayment implements PaymentStrategy {
private static final String APPLE_PAY_MERCHANT_ID = "merchant.com.example";
@Override
public String pay(double amount, String orderId) {
System.out.printf("【ApplePay支付】訂單號：%s，金額：%.2f 元，正在調用ApplePay接口...%n", orderId, amount);
return String.format("支付成功！訂單號：%s，支付方式：ApplePay支付，金額：%.2f 元", orderId, amount);
}
@Override
public String getPaymentName() {
return "ApplePay支付";
}
}客户端調用新增策略：
// 切換為ApplePay支付
paymentContext.setPaymentStrategy(new ApplePayPayment());
String result4 = paymentContext.executePayment(amount, orderId);
System.out.println("支付結果：" + result4);運行結果（新增邏輯生效，原有代碼無改動）：
已切換支付方式為：ApplePay支付
【ApplePay支付】訂單號：ORDER_20251128_001，金額：299.99 元，正在調用ApplePay接口...
支付結果：支付成功！訂單號：ORDER_20251128_001，支付方式：ApplePay支付，金額：299.99 元五、進階優化：結合工廠模式+枚舉（減少客户端依賴）
上面的實現中，客户端需要手動創建具體策略對象（如 new WechatPayment()），如果策略較多，客户端會依賴所有具體策略類。可以結合工廠模式+枚舉優化，讓客户端通過“支付類型”動態獲取策略：
1. 定義支付類型枚舉
public enum PaymentType {
WECHAT_PAY("微信支付"),
ALIPAY("支付寶支付"),
UNION_PAY("銀聯支付"),
APPLE_PAY("ApplePay支付");
private final String name;
PaymentType(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}2. 實現策略工廠
/**
* 支付策略工廠：根據支付類型創建具體策略對象
*/
public class PaymentStrategyFactory {
// 緩存策略對象（單例，避免重複創建）
private static final Map<PaymentType, PaymentStrategy> STRATEGY_MAP = new HashMap<>();
// 靜態初始化：註冊所有策略
static {
STRATEGY_MAP.put(PaymentType.WECHAT_PAY, new WechatPayment());
STRATEGY_MAP.put(PaymentType.ALIPAY, new AlipayPayment());
STRATEGY_MAP.put(PaymentType.UNION_PAY, new UnionPayPayment());
STRATEGY_MAP.put(PaymentType.APPLE_PAY, new ApplePayPayment());
}
/**
* 根據支付類型獲取策略
*/
public static PaymentStrategy getStrategy(PaymentType paymentType) {
PaymentStrategy strategy = STRATEGY_MAP.get(paymentType);
if (strategy == null) {
throw new IllegalArgumentException("不支持的支付方式：" + paymentType.getName());
}
return strategy;
}
}3. 優化後客户端調用
public class OptimizedClient {
public static void main(String[] args) {
String orderId = "ORDER_20251128_002";
double amount = 599.00;
// 1. 從工廠獲取策略（客户端無需依賴具體策略類）
PaymentStrategy wechatStrategy = PaymentStrategyFactory.getStrategy(PaymentType.WECHAT_PAY);
PaymentContext context = new PaymentContext(wechatStrategy);
System.out.println(context.executePayment(amount, orderId));
// 2. 切換為支付寶（通過枚舉指定類型）
PaymentStrategy alipayStrategy = PaymentStrategyFactory.getStrategy(PaymentType.ALIPAY);
context.setPaymentStrategy(alipayStrategy);
System.out.println(context.executePayment(amount, orderId));
}
}優化亮點
- 客户端僅依賴
PaymentType枚舉和工廠類，不直接依賴具體策略，降低耦合； - 策略對象緩存為單例，減少內存開銷；
- 新增策略時，只需修改工廠類的靜態初始化塊，客户端無感知。
六、策略模式的優缺點
優點
- 符合開閉原則：新增策略無需修改原有代碼，只需新增具體策略類；
- 消除大量 if-else/switch：算法切換通過策略對象實現，代碼更簡潔易維護；
- 算法複用性高：每個策略封裝獨立邏輯，可在不同場景複用；
- 擴展性強：策略可動態切換，適配不同業務場景（如支付方式、優惠規則）。
缺點
- 策略類數量增多：每種算法對應一個策略類，若算法過多，會導致類數量膨脹；
- 客户端需瞭解策略：客户端需要知道不同策略的區別（如支付類型），才能選擇合適的策略；
- 增加了系統複雜度：相比簡單的 if-else，多了策略接口、上下文、工廠等類，入門成本略高。
七、使用場景總結
策略模式適用於“算法多樣化、需要動態切換”的場景，尤其適合：
- 支付系統、優惠計算系統、日誌系統等；
- 避免 if-else 超過 3 層的場景；
- 算法需要被複用或擴展的場景。
核心口訣：策略封裝成接口，具體實現各不同，上下文來做調度，切換擴展無壓力。
如果需要進一步優化（如結合 Spring 依賴注入實現策略自動註冊、分佈式場景下的策略動態加載），可以隨時告訴我！