類型：Behavioral Pattern 別名：Policy Pattern（政策模式）

參考資料： https://www.youtube.com/watch?v=eofyXRNCiVE

💡 1. 定義（Definition）

Strategy Pattern 將行為（演算法）抽象化， 並讓不同策略（Strategy）可以在執行時被替換。

📘 換句話說：

「把演算法獨立成類別， 讓你可以 動態選擇、替換、新增 行為，而不用改原本的程式碼。」

策略模式的本質是：

➡ 用「組合」取代「一堆 if-else」 ➡ 變動的是策略，不變的是流程

🎯 2. 問題背景（Problem Statement）

想像你有一個「運費計算系統」：

if method == "black_cat":
    fee = weight * 10
elif method == "post_office":
    fee = weight * 8
elif method == "fedex":
    fee = weight * 15

❌ 問題：

• if-else 爆炸
• 新增策略要一直改這段程式 → 違反 OCP（開放封閉原則）
• 客戶端與策略耦合太高
• 測試困難

你希望：

• 不改主流程即可新增新的運算策略
• 能動態切換策略
• 減少 if-else，讓系統更乾淨

✅ 解法：

把每種策略（演算法）獨立成類別， 由 Context 根據传入的 Strategy 來決定行為。

⚙️ 3. 解決方案（Solution）

Strategy Pattern 讓你把「演算法（Strategy）」抽象成介面， 不同實作（Concrete Strategy）負責不同邏輯， 而 Context 只負責「使用策略」，不關心細節。

此模式讓演算法：

• 可以替換
• 可以動態注入
• 可以擴展
• 互相獨立，不互相污染

🧱 4. 結構與角色（Structure & Participants）

🧩 5. 程式碼範例（Python）

🧱 範例：運費計算（Shipping Fee Strategies）

# === Strategy 介面 ===
class ShippingStrategy:
    def calculate(self, weight):
        raise NotImplementedError


# === 各種策略 ===
class BlackCatStrategy(ShippingStrategy):
    def calculate(self, weight):
        return weight * 10


class PostOfficeStrategy(ShippingStrategy):
    def calculate(self, weight):
        return weight * 8


class FedexStrategy(ShippingStrategy):
    def calculate(self, weight):
        return weight * 15


# === Context ===
class ShippingCalculator:
    def __init__(self, strategy: ShippingStrategy):
        self.strategy = strategy

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

    def calculate(self, weight):
        return self.strategy.calculate(weight)


# === Client Code ===
calc = ShippingCalculator(BlackCatStrategy())
print(calc.calculate(5))   # Black Cat

calc.set_strategy(PostOfficeStrategy())
print(calc.calculate(5))   # Post Office

calc.set_strategy(FedexStrategy())
print(calc.calculate(5))   # Fedex

輸出：

50
40
75

💡 Context 不需要知道如何計算運費， 只要知道 strategy 有 calculate() 方法即可。

🧠 6. 實際應用場景（Real-world Use Cases）

⚖️ 7. 優點與缺點（Pros & Cons）

🔍 8. 與其他模式比較（Comparison）

• Strategy = 換演算法
• State = 換狀態
• Template = 換流程步驟
• Command = 換請求

🧭 9. 實務設計指引（Design Tips）

• ✅ 當你看到「一堆 if-else 決定用哪個邏輯」 → 用 Strategy
• ✅ 適合「邏輯常變、規則常變」的場景
• ✅ 配合 DI（依賴注入）效果更好
• 🚫 不要為了用而用，小心類別爆炸
• 💬 將策略獨立成 service module，有利於測試與維護

🧮 10. 面試考點（Interview Insights）

✅ 11. 一句話總結（One-liner Summary）

「Strategy Pattern 讓你用“替換演算法”取代“if-else 地獄”， 讓系統更乾淨、更柔性、更容易擴展。」

📚 12. 延伸閱讀（Further Reading）

• 📘 Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software
• 🧩 Refactoring.Guru – Strategy Pattern
• 🧱 Example: Python sorting strategy, AI inference pipeline strategies

什麼是依賴注入（Dependency Injection, DI）？

定義：

不要讓類別“自己 new 出它的依賴”， 而是從外部“注入（Inject）”給它。

也就是：

• 不要內部 hardcode 依賴
• 改由外部傳入
• 讓依賴可以被替換、抽換、stub、mock

例：

class OrderService:
    def __init__(self, payment):
        self.payment = payment

你決定要用哪個 payment：

order = OrderService(StripePayment())

要換成 PayPal：

order = OrderService(PayPalPayment())

👉 OrderService 不需要修改一行程式碼！

Strategy Pattern + DI 是為什麼天作之合？

Strategy Pattern 本質就是：

同一個流程可以替換不同策略（演算法）。

例如：

calc = ShippingCalculator(BlackCatStrategy())
calc = ShippingCalculator(PostOfficeStrategy())

但這只有在 策略透過 DI 注入 才能做到。 如果你這樣寫：

class ShippingCalculator:
    def __init__(self):
        self.strategy = BlackCatStrategy()

缺點很明顯：

❌ 無法切換策略 ❌ 不能做多型 ❌ 不能 unit test ❌ 不能做 A/B testing ❌ 無法支援 plug-in 設計

而使用 DI：

calc = ShippingCalculator(strategy=BlackCatStrategy())

換策略只要換參數，不需改任何 code：

calc.set_strategy(PostOfficeStrategy())

DI 讓 Strategy Pattern 變成可替換、可配置、可擴展的真正“策略”。

範例：Strategy + DI

定義策略

class PaymentStrategy:
    def pay(self, amount): ...

兩個策略

class StripePayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount):
        print("Using Stripe")


class PayPalPayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount):
        print("Using PayPal")

Service 透過 DI 注入策略

class CheckoutService:
    def __init__(self, payment: PaymentStrategy):
        self.payment = payment

    def checkout(self, amount):
        return self.payment.pay(amount)

Client 選策略（DI）

service = CheckoutService(PayPalPayment())
service.checkout(100)

要換策略？

service = CheckoutService(StripePayment())
service.checkout(100)

完全不需要修改 CheckoutService 的程式碼。

DI 的好處