在软件设计中，设计模式是解决常见问题的通用解决方案。策略模式和状态模式是两种在面向对象编程中广泛使用的设计模式。它们都旨在提高代码的可维护性和扩展性。本文将深入探讨这两种模式，包括它们的定义、实战应用以及它们之间的差异。

策略模式

定义

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为设计模式，它定义了一系列的算法，将每一个算法封装起来，并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。

实战应用

假设我们要设计一个支付系统，该系统需要支持多种支付方式，如支付宝、微信支付、信用卡支付等。使用策略模式，我们可以定义一个支付策略接口，然后为每种支付方式实现具体的策略类。

// 支付策略接口
public interface PaymentStrategy {
    boolean pay(double amount);
}

// 支付宝支付策略
public class AlipayStrategy implements PaymentStrategy {
    public boolean pay(double amount) {
        // 实现支付宝支付逻辑
        return true;
    }
}

// 微信支付策略
public class WeChatPayStrategy implements PaymentStrategy {
    public boolean pay(double amount) {
        // 实现微信支付逻辑
        return true;
    }
}

// 上下文类
public class PaymentContext {
    private PaymentStrategy strategy;

    public void setStrategy(PaymentStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public boolean pay(double amount) {
        return strategy.pay(amount);
    }
}

差异解析

策略模式的核心在于算法的封装和替换，它使得算法的变化不会影响到使用算法的客户。这种模式适用于有多个算法需要根据不同条件进行选择的场景。

状态模式

定义

状态模式（State Pattern）是一种行为设计模式，它允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。这种模式将对象的行为封装在其内部状态中，并允许外部行为根据对象的内部状态变化而变化。

实战应用

以电视遥控器为例，电视有开机、待机、播放等多种状态。使用状态模式，我们可以定义一个电视状态接口，然后为每种状态实现具体的状态类。

// 电视状态接口
public interface TelevisionState {
    void on();
    void off();
    void play();
}

// 开机状态
public class OnState implements TelevisionState {
    public void on() {
        // 已经是开机状态，无需操作
    }

    public void off() {
        // 切换到待机状态
    }

    public void play() {
        // 切换到播放状态
    }
}

// 待机状态
public class OffState implements TelevisionState {
    public void on() {
        // 切换到开机状态
    }

    public void off() {
        // 已经是待机状态，无需操作
    }

    public void play() {
        // 切换到播放状态
    }
}

// 播放状态
public class PlayState implements TelevisionState {
    public void on() {
        // 切换到播放状态
    }

    public void off() {
        // 切换到待机状态
    }

    public void play() {
        // 已经是播放状态，无需操作
    }
}

// 电视类
public class Television {
    private TelevisionState currentState;

    public void setState(TelevisionState state) {
        this.currentState = state;
    }

    public void on() {
        currentState.on();
    }

    public void off() {
        currentState.off();
    }

    public void play() {
        currentState.play();
    }
}

差异解析

状态模式的核心在于对象行为的变化与内部状态的变化相关联。这种模式适用于对象的行为依赖于其内部状态，并且根据内部状态的变化而变化的情况。

总结

策略模式和状态模式都是面向对象设计中的经典模式，它们各自有独特的应用场景和优势。在设计和开发过程中，合理运用这两种模式可以提高代码的可维护性和扩展性。