【学习笔记】C++设计模式_CH4_策略模式

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作者： 宋洋鹏（youngpan1101）
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ps：该笔记是基于《C++设计模式 [李建忠]》的学习笔记 [视频链接] [源码和PPT资料下载]

• Head First设计模式读书总结——策略模式
• Head First_设计模式_学习笔记_第01章_策略模式 C++

动机

• 软件构建中，对象使用的算法种类多样，且具有常变属性，如果将这些算法都编码到对象中，将会使得对象变得异常复杂，有时支持不使用的算法也是一个性能负担；
• 如何在运行时根据需要透明地更改对象的算法？将算法与对象本身解耦，从而避免上述问题？

代码示例

1. strategy1.cpp

enum TaxBase {
	CN_Tax,
	US_Tax,
	DE_Tax,
	FR_Tax       //更改
};

class SalesOrder{
    TaxBase tax;
public:
    double CalculateTax(){
        //...
        
        if (tax == CN_Tax){
            //CN***********
        }
        else if (tax == US_Tax){
            //US***********
        }
        else if (tax == DE_Tax){
            //DE***********
        }
		else if (tax == FR_Tax){  //更改：违背了 开闭原则， 对扩展开放，对更改关闭
			//...
		}

        //....
     }
    
};

2. strategy2.cpp 【更为合适的实现】

class TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context)=0;
    virtual ~TaxStrategy(){}  // 虚析构函数，否则多态 delete 会有问题
};


class CNTax : public TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context){
        //***********
    }
};

class USTax : public TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context){
        //***********
    }
};

class DETax : public TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context){
        //***********
    }
};

//扩展
//*********************************
class FRTax : public TaxStrategy{
public:
	virtual double Calculate(const Context& context){
		//.........
	}
};

class SalesOrder{
private:
    TaxStrategy* strategy;  //指针，具有多态性，不建议用引用

public:
    SalesOrder(StrategyFactory* strategyFactory){
        this->strategy = strategyFactory->NewStrategy();  //工厂模式
    }
    
    ~SalesOrder(){
        delete this->strategy;
    }

    public double CalculateTax(){
        //...
        Context context();
        double val = strategy->Calculate(context); //多态调用
        //...
    }
    
};

要点总结

• 需要从时间轴上来考虑软件构建过程，比如说上面示例中的 Tax 会在将来支持不同的国家
• 基类务必要有虚析构函数，否则多态 delete 会有问题
• 用指针来是实现多态的变量
• 上面示例，后者方法的好处：如果增加一个 France Tax 的处理，只需要扩展一个 class FRTax， 而 class SalesOrder 没有发生修改，遵循开放封闭原则
• 面向对象中的复用：是编译之后，二进制文件的复用
• 在 if-else 后面添加代码，往往会打破原有的代码逻辑，引入新的 bug
• 策略模式：定义一系列算法，把他们一个个封装起来，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）
  • Strategy 及其子类为组件提供了一系列可重用的算法，从而使类型在运行时方便地根据需要在各个算法之间进行切换
  • Strategy 模式提供了用条件判断语句之外的另一种选择，消除条件判断语句（结构化，分而治之的写法），就是在解耦，含有许多条件判断语句的代码通常都需要 Strategy 模式
  • 如果 Strategy 对象没有实例变量，那么各个上下文可以共享同一个 Strategy 对象，从而节省对象开销