C++之策略模式

                                                           

策略模式的定义：

策略模式是指定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。

优点： 1、算法可以*切换。 2、避免使用多重条件判断。 3、扩展性良好。

缺点： 1、策略类会增多。 2、所有策略类都需要对外暴露。

类图如下：

strategy： 抽象策略类，定义抽象的函数算法让继承的子类实现。

concretestrategy：封装了继续相关的算法和行为，即函数的具体功能的实现。

context：持有一个策略类的引用，最终给客户端调用。

我认为策略模式的重点在于context类的定义，这也是策略模式与模板模式最大的不同，即通过对策略基类strategy的组合出的类context，根据子类的不同，灵活地通过类context中的多态指针调用来实现一系列子类算法，也叫根据不同策略执行不同的行为。策略由外部环境决定。

总结起来就是context 指向 strategy (由指针实现)；context 通过 strategy 接口，调用一系列算法；concretestrategy 实现了一系列具体的算法。

下面举一个例子来说明策略模式的好处：

假如一个跨国公司a在多个国家有分公司，且在不同国家的经营模式根据国家国情会有所不同，而且分公司负责人也不同，要求编写程序实现这一情况的描述。首先容易想到的是定义一个基类，然后针对不同的分公司用switch语句进行选择来编写。代码如下：

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#include <iostream>

using namespace std;

class company

{

private:

    string name;

    int type;

public:

    company(string n,int t)

    {

        name=n;

        type=t;

    }

    void printcompany()

    {

        switch(type)

        {

        case 1:

            cout<<"负责人"<<name<<endl;

            china();

            break;

        case 2:

            cout<<"负责人"<<name<<endl;

            america();

            break;

        case 3:

            cout<<"负责人"<<name<<endl;

            france();

            break;

        }

    }

    void  china()

    {

        cout<<"中国分公司:经营模式1的具体实现..."<<endl;

    }

    void america()

    {

        cout<<"美国分公司:经营模式2的具体实现..."<<endl;

    }

    void france()

    {

        cout<<"法国分公司:经营模式3的实现..."<<endl;

    }

};

int main()

{

    company a1("张三",1);

    company a2("李四",2);

    company a3("王五",3);

    a1.printcompany();

    cout<<"================================================="<<endl;

    a2.printcompany();

    cout<<"================================================="<<endl;

    a3.printcompany();

}

 

然而这个程序只是最简单的做法，其扩展性并不好，例如要在印度一个新分公司，需要在类添加相关公司经营模式函数，也要在switch添加相关公司内容，如果某个分公司的经营模式要改变，也要通过去类中寻找相应的函数去修改，但如果分公司多了，类就会变得很臃肿且不方便查找修改。如果我们采用策略模式，把函数定义写在抽象基类中，把每个分公司写成一个继承子类，由不同的算法实现不同经营模式，然后再写一个封装的context类来实现客户端调用，这样就可以一目了然了，建立分公司和修改信息就只需要对子类进行操作，基类并不需要任何修改，而且通过contex类提供的接口可以很方便的选择展示不同公司的情况，代码如下：

#include <iostream>

using namespace std;

class company

{

public:

    string name;

    virtual void management()=0;

};

class company1:public company

{

public:

    company1(string n)

    {

        name=n;

    }

    void printcompany()

    {

        cout<<"负责人"<<name<<endl;

    }

    virtual void management()

    {

        cout<<"中国分公司:经营模式1的具体实现..."<<endl;

    }

};

class company2:public company

{

public:

    company2(string n)

    {

        name=n;

    }

    void printcompany()

    {

        cout<<"负责人"<<name<<endl;

    }

    virtual void management()

    {

        cout<<"美国分公司:经营模式2的具体实现..."<<endl;

    }

};

class company3:public company

{

public:

    company3(string n)

    {

        name=n;

    }

    void printcompany()

    {

        cout<<"负责人"<<name<<endl;

    }

    virtual void management()

    {

        cout<<"法国分公司:经营模式3的实现..."<<endl;

    }

};

class context

{

public:

    company *com;

    context(company *c)

    {

        com=c;

    }

    void printcompany()

    {

        com->management();

    }

};

int main()

{

    company *china=new company1("张三");

    company *america=new company2("张三");

    company *france=new company3("张三");

    context a1(china);

    context a2(america);

    context a3(france);

    a1.printcompany();

    cout<<"================================================="<<endl;

    a2.printcompany();

    cout<<"================================================="<<endl;

    a3.printcompany();

}

 

从设计模式的角度来说，这种模式隔离变化，编程到接口，有新公司加入，只要写一个子类就可以，不需要改变其他类的代码，所以其他的类都是稳定的，这就体现了我们策略模式的设计原则和目的。