14.策略模式
设计模式——策略模式
一、基本概念
1. 定义
策略(Strategy)模式:该模式定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以相互替换,且算法的变化不会影响使用算法的客户。策略模式属于对象行为模式,它通过对算法进行封装,把使用算法的责任和算法的实现分割开来,并委派给不同的对象对这些算法进行管理。
策略模式是一种行为设计模式, 它能让你定义一系列算法, 并将每种算法分别放入独立的类中, 以使算法的对象能够相互替换。
2. 优缺点
优点:
- 多重条件语句不易维护,而使用策略模式可以避免使用多重条件语句,如 if…else 语句、switch…case 语句;
- 策略模式提供了一系列的可供重用的算法族,恰当使用继承可以把算法族的公共代码转移到父类里面,从而避免重复的代码;
- 策略模式可以提供相同行为的不同实现,客户可以根据不同时间或空间要求选择不同的;
- 策略模式提供了对开闭原则的完美支持,可以在不修改原代码的情况下,灵活增加新算法;
- 策略模式把算法的使用放到环境类中,而算法的实现移到具体策略类中,实现了二者的分离。
缺点:
- 客户端必须理解所有策略算法的区别,以便适时选择恰当的算法类;
- 策略模式造成很多的策略类,增加维护难度。
3. 结构
- 抽象策略(Strategy)类:定义了一个公共接口,各种不同的算法以不同的方式实现这个接口,环境角色使用这个接口调用不同的算法,一般使用抽象基类实现;
- 具体策略(Concrete Strategy)类:实现了抽象策略定义的接口,提供具体的算法实现;
- 环境(Context)类:持有一个策略类的引用,最终给客户端调用。
classDiagram
class Strategy {
<<abstract>>
+algorithm() void
}
class ConcreteStrategyA {
+algorithm() void
}
class ConcreteStrategyB {
+algorithm() void
}
class Context {
-Strategy strategy
+setStrategy(Strategy) void
+execute() void
}
Strategy <|-- ConcreteStrategyA
Strategy <|-- ConcreteStrategyB
Context o--> Strategy : 持有
二、代码实现
抽象策略类
定义了一个公共接口,各种不同的算法以不同的方式实现这个接口,环境角色使用这个接口调用不同的算法,一般使用抽象基类实现:
class Strategy {public: virtual ~Strategy() = default; virtual void strategyMethod() = 0;};具体策略类
实现了抽象策略定义的接口,提供具体的算法实现:
#include <iostream>
class ConcreteStrategyA : public Strategy {public: void strategyMethod() override { std::cout << "具体策略A被使用!" << std::endl; }};#include <iostream>
class ConcreteStrategyB : public Strategy {public: void strategyMethod() override { std::cout << "具体策略B被使用!" << std::endl; }};环境类
持有一个策略类的引用,最终给客户端调用:
#include <memory>
class Context {public: Strategy* getStrategy() const { return strategy.get(); }
void setStrategy(std::unique_ptr<Strategy> strategy) { this->strategy = std::move(strategy); }
void strategyMethod() { strategy->strategyMethod(); }
private: std::unique_ptr<Strategy> strategy;};客户类
#include <iostream>#include <memory>
int main() { Context context; std::unique_ptr<Strategy> strategy = std::make_unique<ConcreteStrategyA>();
context.setStrategy(std::move(strategy)); context.strategyMethod(); std::cout << "___________________" << std::endl; strategy = std::make_unique<ConcreteStrategyB>(); context.setStrategy(std::move(strategy)); context.strategyMethod(); return 0;}运行结果:
具体策略A被使用!___________________具体策略B被使用!参考:
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