策略模式深度指南：让算法策略自由切换的艺术

在软件开发中，我们经常面临需要在运行时根据不同情况选择不同算法的场景。比如：电商系统针对不同用户提供不同的折扣计算方式；支付系统根据用户选择的支付渠道执行不同的支付逻辑；日志系统根据环境选择不同的日志输出方式。

这些场景的共同特点是：需要在运行时动态选择算法，而不是在编译时固定。策略模式正是解决这类问题的利器。

什么是策略模式?

策略模式(Strategy Pattern)是一种行为型设计模式,它定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

核心角色

策略接口(Strategy): 定义了所有具体策略的公共接口
具体策略(Concrete Strategy): 实现具体的算法
上下文(Context): 持有策略引用,负责调用具体算法

代码实现

假设我们需要为一个电商系统实现多种折扣策略:

from abc import ABC, abstractmethod
from typing import List

# 策略接口
class DiscountStrategy(ABC):
    @abstractmethod
    def calculate(self, original_price: float) -> float:
        pass

# 具体策略:无折扣
class NoDiscount(DiscountStrategy):
    def calculate(self, original_price: float) -> float:
        return original_price

# 具体策略:固定金额折扣
class FixedAmountDiscount(DiscountStrategy):
    def __init__(self, amount: float):
        self.amount = amount

    def calculate(self, original_price: float) -> float:
        return max(0, original_price - self.amount)

# 具体策略:百分比折扣
class PercentageDiscount(DiscountStrategy):
    def __init__(self, percentage: float):
        self.percentage = percentage

    def calculate(self, original_price: float) -> float:
        return original_price * (1 - self.percentage / 100)

# 具体策略:阶梯折扣
class TieredDiscount(DiscountStrategy):
    def __init__(self, tiers: List[tuple]):
        self.tiers = sorted(tiers, key=lambda x: x[0], reverse=True)

    def calculate(self, original_price: float) -> float:
        for threshold, discount in self.tiers:
            if original_price >= threshold:
                return original_price * (1 - discount / 100)
        return original_price

# 上下文
class PriceCalculator:
    def __init__(self, strategy: DiscountStrategy):
        self.strategy = strategy

    def set_strategy(self, strategy: DiscountStrategy):
        self.strategy = strategy

    def calculate_price(self, original_price: float) -> float:
        return self.strategy.calculate(original_price)

# 使用示例
if __name__ == "__main__":
    calculator = NoDiscount()
    print(f"No discount: {calculator.calculate(1000)}")

    calculator = FixedAmountDiscount(100)
    print(f"Fixed discount: {calculator.calculate(1000)}")

    calculator = PercentageDiscount(20)
    print(f"Percentage discount: {calculator.calculate(1000)}")

    calculator = TieredDiscount([(500, 10), (1000, 20), (2000, 30)])
    print(f"Tiered discount 1000: {calculator.calculate(1000)}")
    print(f"Tiered discount 2500: {calculator.calculate(2500)}")