C++设计模式2——策略(Strategy)模式

C++设计模式2——策略(Strategy)模式

  • 1. 策略(Strategy)模式介绍
  • 2. 为了方便理解,这里举一个例子
  • 3. 策略(Strategy)模式优缺点

1. 策略(Strategy)模式介绍

定义
  定义一系列算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可互相替换(变化)。该模式使得算法可独立于使用它的客户程
序(稳定)而变化(扩展,子类化)。
主要解决:在有多种算法相似的情况下,使用 if...else 所带来的复杂和难以维护。

何时使用:一个系统有许多许多类,而区分它们的只是他们直接的行为。

如何解决:将这些算法封装成一个一个的类,任意地替换。

关键代码:实现同一个接口。

类图
红色部分为稳定,蓝色为非稳定部分
C++设计模式2——策略(Strategy)模式_第1张图片  策略模式是准备一组算法,并将这组算法封装到一系列的策略类里面,作为一个抽象策略类的子类。策略模式的重点不是如何实现算法,而是如何组织这些算法,从而让程序结构更加灵活,具有更好的维护性和扩展性。

2. 为了方便理解,这里举一个例子

计算各国的税的一个伪代码:

enum TaxBase{
    CN_Tax,
    US_Tax,
    DE_Tax
};

class SalesOrder{
    TaxBase tax;
public:
    double CalulateTax(){
        //..

        if(tax == CN_Tax){
            //CN*****
        }
        else if(tax == US_Tax){
            //US*****
        }
        else if(tax == DE_Tax){
            //DE*****
        }
        //...
    }
};

如果像以上这样写,违反了开闭原则,一旦我们有新的需求,比如需要计算另外一个国家的税,我们就需要更改源代码,这是我们不提倡的,使用策略(Strategy)模式模板:

//基类衍生出子类来分别计算
class TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context)=0;
    virtual ~TaxStrategy(){}
};

class CNTax : public TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context){
        //计算税方法******
    }
};
class USTax : public TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context){
        //******
    }
};
class DETax : public TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context){
        //******
    }
};



class SalesOrder{
private:
    TaxStrategy* _strategy;//此处指针为实现多态准备

public:
	//生成的_strategy为工厂模式创建的对象里的方法所生成的,可以为CNTax 也可以为USTax 等等
    SalesOrder(StrategyFactory strategyFactory){
        this->_strategy = strategyFactory->NewStrategy();
    }
    ~SalesOrder(){
        delete this->strategy;
    }
    //计算税(通过多态)
    double CalculateTax(){
        //...
        Context context();

        double val = strategy->Calculate(context);
        //...
    }
};

这就是策略(Strategy)模式,往往,我们要用到else if的地方都可以用到策略模式,记得是往往,而不是全部;例如男女性别差异,和一周七天这种else if已经确定了数量的是除外的。

3. 策略(Strategy)模式优缺点

策略模式的主要优点如下:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。

其主要缺点如下:

  1. 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。
  2. 策略模式造成很多的策略类。

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