【设计模式】策略模式

1、定义

1.1标准定义

　　策略模式（StrategyPattern）是一种比较简单的模式，也叫做政策模式（PolicyPattern）。其定义如下：

　　Define a family of algorithms,encapsulate each one,and make them interchangeable.（定义一组算法，将每个算法都封装起来，并且使它们之间可以互换。）

1.2通用类图

　　策略模式使用的就是面向对象的继承和多态机制，非常容易理解和掌握，我们再来看看策略模式的三个角色：

　　●Context封装角色
　　它也叫做上下文角色，起承上启下封装作用，屏蔽高层模块对策略、算法的直接访问，封装可能存在的变化。

　　●Strategy抽象策略角色
　　策略、算法家族的抽象，通常为接口，定义每个策略或算法必须具有的方法和属性。各位看官可能要问了，类图中的AlgorithmInterface是什么意思，嘿嘿，algorithm是“运算法则”的意思，结合起来意思就明白了吧。

　　●ConcreteStrategy具体策略角色
　　实现抽象策略中的操作，该类含有具体的算法。

2、实现

2.1类图

　　Strategy模式将逻辑（算法）封装到一个类（Context）里面，通过组合的方式将具体算法的实现在组合对象中实现，再通过委托的方式将抽象接口的实现委托给组合对象实现。将算法的逻辑抽象接口（DoAction）封装到一个类中（Context），再通过委托的方式将具体的算法实现委托给具体的Strategy类来实现（ConcreteStrategeA类）。

　　Stragegy类，定义所有支持的算法的公共接口。
　　ConcreteStrategy类，封装了具体的算法或行为，继承于Strategy。
　　Context类，用一个ConcreteStrategy来配置，维护一个对Strategy对象的引用。

2.2代码

2.2.1策略类

//Strategy.h

#ifndef _STRATEGY_H_
#define _STRATEGY_H_

class Strategy
{
public:
　　~Strategy();
　　virtual void AlgrithmInterface() = 0;
protected:
　　Strategy();
private:
};

class ConcreteStrategyA: public Strategy
{
public:
　　ConcreteStrategyA();
　　~ConcreteStrategyA();
　　virtual void AlgrithmInterface();
protected:
private:
};

class ConcreteStrategyB: public Strategy
{
public:
　　ConcreteStrategyB();
　　~ConcreteStrategyB();
　　virtual void AlgrithmInterface();
protected:
private:
};

/*这个类是Strategy模式的关键，
也是Strategy模式和Template模式的根本区别所在。
*Strategy通过“组合”（委托）方式实现算法（实现）的异构，
而Template模式则采取的是继承的方式
这两个模式的区别也是继承和组合两种实现接口重用的方式的区别
*/
class Context
{
public:
　　Context(Strategy* );
　　~Context();
　　void DoAction();
private:
　　Strategy *_strategy;
};

#endif

//Strategy.cpp

#include "Strategy.h"
#include "iostream"

usingnamespace std;

Strategy::Strategy(){}

Strategy::~Strategy(){}

ConcreteStrategyA::ConcreteStrategyA(){}

ConcreteStrategyA::~ConcreteStrategyA(){}

void ConcreteStrategyA::AlgrithmInterface()
{
　　cout << "ConcreteStrategyA::AlgrithmInterface" << endl;
}

ConcreteStrategyB::ConcreteStrategyB(){}

ConcreteStrategyB::~ConcreteStrategyB(){}

void ConcreteStrategyB::AlgrithmInterface()
{
　　cout << "ConcreteStrategyB::AlgrithmInterface" << endl;
}

Context::Context(Strategy *strategy)
{
　　this->_strategy = strategy;
}

Context::~Context()
{
　　delete this->_strategy;
}

void Context::DoAction()
{
　　this->_strategy->AlgrithmInterface();
}

2.2.3调用

// main.cpp

#include "Strategy.h"

int main()
{
/*
Strategy模式和Template模式实际是实现一个抽象接口的两种方式：继承和组合之间的区别。
要实现一个抽象接口，继承是一种方式：我们将抽象接口声明在基类中，将具体的实现放在具体子类中。
组合（委托）是另外一种方式：我们将接口的实现放在被组合对象中，将抽象接口放在组合类中。
这两种方式各有优缺点
*/
//策略A与B可替换
　　Strategy *pStr = new ConcreteStrategyA();
　　Context *pcon = new Context(pStr);
　　pcon->DoAction();

　　pStr = new ConcreteStrategyB();
　　pcon = new Context(pStr);
　　pcon->DoAction();

　　return 0;
}

3、优缺点

3.1优点

　　●算法可以自由切换
　　这是策略模式本身定义的，只要实现抽象策略，它就成为策略家族的一个成员，通过封装角色对其进行封装，保证对外提供“可自由切换”的策略。

　　●避免使用多重条件判断
　　如果没有策略模式，我们想想看会是什么样子？一个策略家族有5个策略算法，一会要使用A策略，一会要使用B策略，怎么设计呢？使用多重的条件语句？多重条件语句不易维护，而且出错的概率大大增强。使用策略模式后，可以由其他模块决定采用何种策略，策略家族对外提供的访问接口就是封装类，简化了操作，同时避免了条件语句判断。

　　●扩展性良好
　　这甚至都不用说是它的优点，因为它太明显了。在现有的系统中增加一个策略太容易了，只要实现接口就可以了，其他都不用修改，类似于一个可反复拆卸的插件，这大大地符合了OCP原则。

3.2缺点

　　●策略类数量增多
　　每一个策略都是一个类，复用的可能性很小，类数量增多。

　　●所有的策略类都需要对外暴露
　　上层模块必须知道有哪些策略，然后才能决定使用哪一个策略，这与迪米特法则是相违背的，我只是想使用了一个策略，我凭什么就要了解这个策略呢？那要你的封装类还有什么意义？这是原装策略模式的一个缺点，幸运的是，我们可以使用其他模式来修正这个缺陷，如工厂方法模式、代理模式或享元模式。

4、应用场景

　　●多个类只有在算法或行为上稍有不同的场景。

　　●算法需要自由切换的场景。
　　例如，算法的选择是由使用者决定的，或者算法始终在进化，特别是一些站在技术前沿的行业，连业务专家都无法给你保证这样的系统规则能够存在多长时间，在这种情况下策略模式是你最好的助手。

　　●需要屏蔽算法规则的场景。
　　现在的科技发展得很快，人脑的记忆是有限的（就目前来说是有限的），太多的算法你只要知道一个名字就可以了，传递相关的数字进来，反馈一个运算结果，万事大吉。