软件设计模式与体系结构-设计模式-行为型软件设计模式-策略模式

四、策略模式

类图

代码

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，并将每个算法封装在独立的类中，使它们可以相互替换。策略模式使得算法可以独立于使用它们的客户端而变化。

下面是一个使用策略模式的简单代码示例，以解释其工作原理：

# 定义策略接口
class Strategy:
    def execute(self):
        pass

# 具体策略类A
class ConcreteStrategyA(Strategy):
    def execute(self):
        print("Executing strategy A")

# 具体策略类B
class ConcreteStrategyB(Strategy):
    def execute(self):
        print("Executing strategy B")

# 上下文类
class Context:
    def __init__(self, strategy):
        self._strategy = strategy
    
    def set_strategy(self, strategy):
        self._strategy = strategy
    
    def execute_strategy(self):
        self._strategy.execute()

# 示例代码
# 创建具体策略对象
strategyA = ConcreteStrategyA()
strategyB = ConcreteStrategyB()

# 创建上下文对象并设置具体策略对象A
context = Context(strategyA)

# 执行策略
context.execute_strategy()  # 输出：Executing strategy A

# 切换策略为具体策略对象B
context.set_strategy(strategyB)
context.execute_strategy()  # 输出：Executing strategy B

在上述示例中，策略模式包含以下几个角色：

• Strategy：策略接口，定义了具体策略类需要实现的方法。
• ConcreteStrategyA和ConcreteStrategyB：具体策略类，实现了策略接口的方法，并提供不同的算法实现。
• Context：上下文类，维护一个对策略对象的引用，并提供方法来设置和执行策略。

在示例中，我们创建了两个具体策略类ConcreteStrategyA和ConcreteStrategyB，它们分别实现了策略接口Strategy中的execute方法。Context类作为上下文对象，可以设置具体的策略对象，并通过execute_strategy方法执行策略。

在运行时，我们可以通过设置不同的策略对象来改变上下文对象的行为。通过调用execute_strategy方法，上下文对象会委派调用具体策略对象的执行方法。

策略模式的优势在于可以在运行时动态地改变算法的行为，而不需要修改客户端的代码。这种灵活性使得策略模式在许多场景下都有很好的应用，特别是当需要根据不同的情况选择不同的算法时，策略模式可以提供一种简洁、可扩展和易维护的解决方案。

实例

使用策略模式对中国的十二属相（Chinese Zodiac）设计查询系统。

策略模式与状态模式

策略模式（Strategy Pattern）和状态模式（State Pattern）是两种不同的行为型设计模式，它们都用于解决对象行为的变化和动态切换的问题，但在实现方式和应用场景上存在一些差异。

• 策略模式关注的是不同算法或策略的替换和选择，它将每个策略封装在独立的类中，并使得这些策略对象可以相互替换，从而使得客户端可以在运行时选择不同的策略对象。策略模式通过封装不同的算法，使得算法可以独立于使用它们的客户端而变化。在策略模式中，客户端决定使用哪个策略，然后将控制权交给相应的策略对象。

• 状态模式关注的是对象的状态变化，并在不同状态下提供不同的行为。它通过将对象的状态封装在独立的状态类中，并使得状态对象可以相互切换，从而实现不同状态下的不同行为。状态模式的关键在于将状态的切换和行为的实现分离开来，从而使得客户端可以根据对象的状态来选择相应的行为。在状态模式中，状态的切换是由上下文对象来控制的，上下文对象根据当前的状态选择相应的行为。

• 虽然策略模式和状态模式都涉及到对象行为的变化和动态切换，但它们的重点和应用场景有所不同。策略模式主要用于选择和替换算法或策略，适用于需要在运行时根据不同情况选择不同算法的场景。而状态模式主要用于管理对象的状态变化和相应的行为切换，适用于对象具有多个状态，且每个状态下的行为有所不同的场景。

需要注意的是，策略模式和状态模式都可以提高代码的灵活性和可维护性，通过将变化的部分封装起来，使得变化不会影响到其他部分的代码。根据具体的需求和设计目标，选择合适的设计模式来解决问题是很重要的。

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