策略模式
一、动机
1.在软件构建过程中,某些对象使用的算法可能多种多样,经常改变,如果将这些算法都编码到对象中,将会使对象变得异常复杂;而且有时候支持不使用的算法也是一个性能负担。
2.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?
二、介绍
意图: 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。
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。
应用实例: 1、诸葛亮的锦囊妙计,每一个锦囊就是一个策略。 2、旅行的出游方式,选择骑自行车、坐汽车,每一种旅行方式都是一个策略。
优点: 1、算法可以自由切换。 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。
使用场景: 1、如果在一个系统里面有许多类,它们之间的区别仅在于它们的行为,那么使用策略模式可以动态地让一个对象在许多行为中选择一种行为。 2、一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。 3、如果一个对象有很多的行为,如果不用恰当的模式,这些行为就只好使用多重的条件选择语句来实现。
注意事项: 如果一个系统的策略多于四个,就需要考虑使用混合模式,解决策略类膨胀的问题。
三、结构
四、要点总结
1.Strategy及其子类为组件提供了一系列可重用的算法,从而可以使得类型在运行时方便地根据需要在各个算法之间进行切换。
2.Strategy模式提供了用条件判断语句以外的另一种选择,消除条件判断语句,就是在解耦合。含有许多条件判断语句的代码通常都需要Strategy模式。
3.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。
五、代码展示
// 未使用策略模式代码 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 //... } //.... } };
// 使用策略模式之后的代码 class TaxStrategy{ public: virtual double Calculate(const Context& context)=0; virtual ~TaxStrategy(){} }; 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 { public: SalesOrder(StrategyFactory* strategyFactory){ this->strategy = strategyFactory->NewStrategy(); } ~SalesOrder(){ delete this->strategy; } public double CalculateTax(){ Context context(); double val = strategy->Calculate(context); //多态调用 } private: TaxStrategy* strategy; };