问题场景

假设需要实现支付功能，支持多种支付方式（支付宝、微信、银行卡）。传统实现会使用多重 if-else 判断支付类型，导致代码臃肿且违反开闭原则。

// 传统实现（存在隐患）
public Payment createPayment(String type) {
    if ("alipay".equals(type)) {
        return new Alipay();
    } else if ("wechat".equals(type)) {
        return new WechatPay();
    } else if ("bank".equals(type)) {
        return new BankPay();
    } else {
        throw new IllegalArgumentException("Unsupported payment type");
    }
}

优化方案：工厂 + 策略模式

1. 策略接口与实现

// 支付策略接口
public interface Payment {
    void pay(BigDecimal amount);
}

// 支付宝支付
public class Alipay implements Payment {
    @Override
    public void pay(BigDecimal amount) {
        System.out.println("支付宝支付：" + amount);
    }
}

// 微信支付
public class WechatPay implements Payment {
    @Override
    public void pay(BigDecimal amount) {
        System.out.println("微信支付：" + amount);
    }
}

// 银行卡支付
public class BankPay implements Payment {
    @Override
    public void pay(BigDecimal amount) {
        System.out.println("银行卡支付：" + amount);
    }
}

2. 工厂类（核心优化）

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.function.Supplier;

public class PaymentFactory {
    // 支付类型与构造方法的映射
    private static final Map<String, Supplier<Payment>> PAYMENT_MAP = new HashMap<>();
    
    // 初始化注册支付方式（符合开闭原则）
    static {
        PAYMENT_MAP.put("alipay", Alipay::new);
        PAYMENT_MAP.put("wechat", WechatPay::new);
        PAYMENT_MAP.put("bank", BankPay::new);
    }

    // 获取支付实例
    public static Payment getPayment(String type) {
        Supplier<Payment> paymentSupplier = PAYMENT_MAP.get(type);
        if (paymentSupplier == null) {
            throw new IllegalArgumentException("不支持的支付类型: " + type);
        }
        return paymentSupplier.get();
    }

    // 动态注册新支付方式（无需修改工厂代码）
    public static void registerPayment(String type, Supplier<Payment> supplier) {
        PAYMENT_MAP.put(type, supplier);
    }
}

3. 客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用标准支付
        Payment alipay = PaymentFactory.getPayment("alipay");
        alipay.pay(new BigDecimal("100.50"));
        
        // 使用新支付方式（无需修改工厂）
        PaymentFactory.registerPayment("crypto", CryptoPay::new);
        Payment crypto = PaymentFactory.getPayment("crypto");
        crypto.pay(new BigDecimal("0.5"));
    }
}

// 新增的加密货币支付（符合开闭原则）
class CryptoPay implements Payment {
    @Override
    public void pay(BigDecimal amount) {
        System.out.println("加密货币支付：" + amount + " BTC");
    }
}

方案优势

1. 消除条件判断：用 Map 替代 if-else 分支
2. 开闭原则：新增支付方式只需注册，无需修改工厂
3. 解耦：客户端与具体支付实现解耦
4. 可扩展性：支持动态注册新策略
5. 代码简洁：工厂类职责单一，逻辑清晰

类图

适用场景

1. 需要根据不同条件执行不同算法
2. 系统需要支持多种同类策略
3. 存在频繁增加新策略的需求
4. 需要消除复杂的条件分支语句

关键点：工厂负责对象创建，策略封装算法逻辑，两者结合实现创建与执行的解耦。通过注册机制支持动态扩展，彻底消除 if-else 分支判断。