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C++设计模式—策略模式

时间:2016-01-06 23:00来源:电脑教程学习网 www.etwiki.cn 编辑:admin

刚刚加班回来;哎,公司规定平时加班只有10块钱的餐补;星期六和星期天加班,只给串休假;在国家规定的节假日按照3倍工资发放。那么对于这么多的计算加班费的方法,公司的OA系统是如何进行做的呢?这就要说到今天我这里总结的策略设计模式了。

策略模式

在GOF的《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书中对策略模式是这样说的: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。该模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。

策略模式为了适应不同的需求,只把变化点封装了,这个变化点就是实现不同需求的算法,但是,用户需要知道各种算法的具体情况。就像上面的加班工资,不同的加班情况,有不同的算法。我们不能在程序中将计算工资的算法进行硬编码,而是能自由的变化的。这就是策略模式。

UML类图

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Strategy:定义所有支持的算法的公共接口。Context使用这个接口来调用某ConcreteStrategy定义的算法;
ConcreteStrategy:实现Strategy接口的具体算法;
Context:使用一个ConcreteStrategy对象来配置;维护一个对Stategy对象的引用,同时,可以定义一个接口来让Stategy访问它的数据。

使用场合

当存在以下情况时使用Strategy模式:

  1. 许多相关的类仅仅是行为有异。“策略”提供了一种用多个行为中的一个行为来配置一个类的方法;
  2. 需要使用一个算法的不同变体;
  3. 算法使用客户不应该知道的数据。可使用策略模式以避免暴露复杂的、与算法相关的数据结构;
  4. 一个类定义了多种行为,并且这些行为在这个类的操作中以多个条件语句的形式出现。将相关的条件分支移入它们各自的Strategy类中以替代这些条件语句。(是不是和状态模式有点一样哦?)

代码实现

首先实现最单纯的策略模式,代码如下:

#include <iostream>using namespace std;// The abstract strategyclass Strategy{public:
     virtual void AlgorithmInterface() = 0;};class ConcreteStrategyA : public Strategy{public:
     void AlgorithmInterface()
     {
          cout<<"I am from ConcreteStrategyA."<<endl;
     }};class ConcreteStrategyB : public Strategy{public:
     void AlgorithmInterface()
     {
          cout<<"I am from ConcreteStrategyB."<<endl;
     }};class ConcreteStrategyC : public Strategy{public:
     void AlgorithmInterface()
     {
          cout<<"I am from ConcreteStrategyC."<<endl;
     }};class Context{public:
     Context(Strategy *pStrategyArg) : pStrategy(pStrategyArg)
     {
     }
     void ContextInterface()
     {
          pStrategy->AlgorithmInterface();
     }private:
     Strategy *pStrategy;};int main(){
     // Create the Strategy
     Strategy *pStrategyA = new ConcreteStrategyA;
     Strategy *pStrategyB = new ConcreteStrategyB;
     Strategy *pStrategyC = new ConcreteStrategyC;
     Context *pContextA = new Context(pStrategyA);
     Context *pContextB = new Context(pStrategyB);
     Context *pContextC = new Context(pStrategyC);
     pContextA->ContextInterface();
     pContextB->ContextInterface();
     pContextC->ContextInterface();

     if (pStrategyA) delete pStrategyA;
     if (pStrategyB) delete pStrategyB;
     if (pStrategyC) delete pStrategyC;

     if (pContextA) delete pContextA;
     if (pContextB) delete pContextB;
     if (pContextC) delete pContextC;}

在实际操作的过程中,我们会发现,在main函数中,也就是在客户端使用策略模式时,会创建非常多的Strategy,而这样就莫名的增加了客户端的压力,让客户端的复杂度陡然增加了。那么,我们就可以借鉴简单工厂模式,使策略模式和简单工厂模式相结合,从而减轻客户端的压力,代码实现如下:

#include <iostream>using namespace std;// Define the strategy typetypedef enum StrategyType{
	StrategyA,
	StrategyB,
	StrategyC}STRATEGYTYPE;// The abstract strategyclass Strategy{public:
	virtual void AlgorithmInterface() = 0;
	virtual ~Strategy() = 0; // 谢谢hellowei提出的bug,具体可以参见评论};Strategy::~Strategy(){}class ConcreteStrategyA : public Strategy{public:
	void AlgorithmInterface()
	{
		cout << "I am from ConcreteStrategyA." << endl;
	}

	~ConcreteStrategyA(){}};class ConcreteStrategyB : public Strategy{public:
	void AlgorithmInterface()
	{
		cout << "I am from ConcreteStrategyB." << endl;
	}

	~ConcreteStrategyB(){}};class ConcreteStrategyC : public Strategy{public:
	void AlgorithmInterface()
	{
		cout << "I am from ConcreteStrategyC." << endl;
	}

	~ConcreteStrategyC(){}};class Context{public:
	Context(STRATEGYTYPE strategyType)
	{
		switch (strategyType)
		{
		case StrategyA:
			pStrategy = new ConcreteStrategyA;
			break;

		case StrategyB:
			pStrategy = new ConcreteStrategyB;
			break;

		case StrategyC:
			pStrategy = new ConcreteStrategyC;
			break;

		default:
			break;
		}
	}

	~Context()
	{
		if (pStrategy) delete pStrategy;
	}

	void ContextInterface()
	{
		if (pStrategy)
			pStrategy->AlgorithmInterface();
	}private:
	Strategy *pStrategy;};int main(){
	Context *pContext = new Context(StrategyA);
	pContext->ContextInterface();

	if (pContext) delete pContext;}

在上面这个代码中,其实,我们可能看到的更多的是简单工厂模式的应用,我们将策略模式将简单工厂模式结合在了一起,让客户端使用起来更轻松。

总结

策略模式和状态模式,是大同小异的;状态模式讲究的是状态的变化,和不同状态下,执行的不同行为;而策略模式侧重于同一个动作,实现该行为的算法的不同,不同的策略封装了不同的算法。策略模式适用于实现某一功能,而实现该功能的算法是经常改变的情况。在实际工作中,遇到了实际的场景,可能会有更深的体会。比如,我们做某一个系统,该系统可以适用于各种数据库,我们都知道,连接某一种数据库的方式是不一样的,也可以说,连接数据库的“算法”都是不一样的。这样,我们就可以使用策略模式来实现不同的连接数据库的策略,从而实现数据库的动态变换。

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