策略模式与模板模式详解：算法替换与结构设计

策略模式是软件设计模式中的一个重要概念，它关注于解决算法的变化和替换问题。策略模式的主要目标是使算法的行为独立于使用它的客户端，从而提高代码的灵活性和可维护性。 1. **定义和角色**: - 策略模式的核心是定义一个接口或抽象类（策略接口），它包含一组算法的方法。这组方法代表了策略的通用行为，但不指定具体的实现。 - 具体的算法实现（策略实现）是策略接口的具体实例，每个实现都针对不同的场景或需求提供不同的行为。例如，可以有ConcreteStrategyA、ConcreteStrategyB和ConcreteStrategyC这样的实现。 - 上下文（Context）是使用策略的组件，它持有策略接口的引用，负责根据需要调用相应的策略实现。上下文通常需要知道如何与策略交互，可能还需要提供数据给策略或根据策略的结果进行后续操作。 2. **结构示意图**: - 通常通过UML中的角色和依赖关系图来表示，策略接口位于中心，策略实现围绕其展开，上下文则与策略接口相连，表示依赖关系。 3. **示例代码**: - 示例代码展示了如何创建策略接口、实现类和上下文类。策略接口可能包括计算价格的方法，如calculatePrice()，而每个实现类（如ConcreteStrategyA、B和C）会根据不同的条件（新客户、老客户、大客户）返回不同的价格。 - 上下文类则持有策略实例，并根据客户类型调用相应的策略方法来获取报价。 4. **实例说明**: - 以报价管理为例，策略模式可以帮助设计一个灵活的系统，当需要调整报价规则时，只需改变策略实现，无需修改调用代码。如对新客户和普通客户报全价，老客户打95折，大客户打90折，这些逻辑由不同的策略实现处理。 5. **优缺点和环境**: - 优点：提高代码的可扩展性和可维护性，当业务需求变化时，只需修改策略实现而不影响使用它的代码；减少代码重复，通过共享上下文和公共接口，避免重复编写相似逻辑。 - 缺点：引入额外的抽象层次可能会增加复杂性，如果策略接口和实现过多，管理起来可能会变得困难；策略模式可能导致过度设计，如果没有合理地应用，可能过度分离了关注点。 策略模式适用于那些需要动态更改算法行为的场景，如游戏AI、定价策略、图形渲染等，它是一种强大的工具，可以帮助软件设计者更好地应对需求变化。