策略设计模式：动态切换算法的艺术（C#实现）

策略设计模式是一种行为型设计模式，它允许在运行时从算法族中选择特定算法。通过将算法单独封装并使其可互换，该模式能帮助我们创建灵活、可复用的代码，而无需修改现有代码结构。

无策略模式时的问题

若不使用策略模式，我们通常需要依赖条件语句（if-else或switch-case）来决定使用哪种算法或方法。这种方式会导致：

代码重复：在代码库的不同位置出现多重条件判断
维护困难：添加新策略需要修改现有代码
违反开闭原则：每次引入新算法都需要修改类
缺乏可复用性：算法与使用它们的类紧密耦合

无策略模式的示例

using System;

public class PaymentService
{
    public void ProcessPayment(string paymentType)
    {
        if (paymentType == "CreditCard")
        {
            Console.WriteLine("Processing payment via Credit Card");
        }
        else if (paymentType == "PayPal")
        {
            Console.WriteLine("Processing payment via PayPal");
        }
        else if (paymentType == "Crypto")
        {
            Console.WriteLine("Processing payment via Cryptocurrency");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("Invalid payment method");
        }
    }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        PaymentService paymentService = new PaymentService();
        paymentService.ProcessPayment("CreditCard");
    }
}

上述代码的问题

添加新支付方式需要修改ProcessPayment方法
类与支付处理逻辑紧密耦合
难以单独测试每种支付方式

C#实现策略模式

为解决这些问题，我们可以使用策略模式重构代码。

第一步：定义策略接口

创建支付策略接口：

public interface IPaymentStrategy
{
    void ProcessPayment();
}

第二步：实现具体策略

每个支付方法都作为独立的类实现IPaymentStrategy接口：

public class CreditCardPayment : IPaymentStrategy
{
    public void ProcessPayment()
    {
        Console.WriteLine("Processing payment via Credit Card");
    }
}

public class PayPalPayment : IPaymentStrategy
{
    public void ProcessPayment()
    {
        Console.WriteLine("Processing payment via PayPal");
    }
}

public class CryptoPayment : IPaymentStrategy
{
    public void ProcessPayment()
    {
        Console.WriteLine("Processing payment via Cryptocurrency");
    }
}

第三步：创建上下文类

上下文类持有策略引用并委托执行：

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();
    }
}

策略模式的现实应用

支付处理系统：不同支付网关（信用卡、PayPal、加密货币等）
排序算法：动态选择不同排序技术
压缩库：应用不同压缩算法（ZIP、GZIP、RAR等）
认证策略：支持不同认证机制（OAuth、JWT、SAML等）
日志框架：允许不同日志策略（文件日志、控制台日志、数据库日志等）

策略模式的优点

✅ 遵循开闭原则：无需修改现有代码即可添加新策略
✅ 提高代码复用性：不同支付策略可重复使用
✅ 增强可维护性：支付逻辑与PaymentContext类分离
✅ 便于单元测试：每个策略可独立测试

策略模式的缺点

❌ 增加复杂性：需要更多类
❌ 对象创建开销：需要创建策略类的新实例
❌ 不适用于简单场景：若只有2-3种策略，简单的switch-case可能就足够

何时使用策略模式？

当你有多个相关算法且需要动态切换时
当你想消除复杂的条件语句时
当你想将算法逻辑与主业务逻辑分离时
当你需要提高代码的可维护性和可测试性时

策略模式是动态处理多种算法的有效方式，能显著提升代码组织性和灵活性。虽然它增加了一定的复杂性，但极大地增强了可维护性，是处理需要多种可互换行为的系统时的理想选择。