设计模式-策略模式

策略模式（Strategy Pattern）

一、什么是策略模式

策略模式是一种行为型设计模式，它定义了一系列算法（策略），并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换。
策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户端。

二、解决了什么问题

• 当系统中有多种算法（或行为）可以替换时，如果写在 if-else 或 switch 语句中，会导致代码臃肿、难以维护。 (不是所有的 if 都应该被替换为策略模式。对于逻辑简单、变化不大的分支，使用 if-else 反而更直观；只有在分支逻辑复杂、需要灵活扩展或动态切换行为时，策略模式才能体现出优势。)
• 策略模式通过面向接口编程，将不同的算法封装为独立类，使得它们能灵活切换。

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三、模式的核心思想

• 定义一个抽象策略接口，声明算法的共同方法。
• 每个具体策略类实现该接口，封装具体算法。
• 上下文类（Context）持有一个策略对象，并在需要时调用该策略的方法。

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四、结构图

抽象策略 Strategy
    └── 算法方法 algorithm()

具体策略 ConcreteStrategyA
    └── 实现 algorithm()

具体策略 ConcreteStrategyB
    └── 实现 algorithm()

上下文 Context
    └── 持有 Strategy 引用，调用其方法

五、代码样例

• 场景：我们日常购物时，支付方式可能是 支付宝 / 微信 / 银行卡。

不使用策略模式(写死if-else)

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Payment {
public:
    void pay(string type) {
        if (type == "Alipay") {
            cout << "使用支付宝支付\n";
        } else if (type == "WeChat") {
            cout << "使用微信支付\n";
        } else if (type == "Bank") {
            cout << "使用银行卡支付\n";
        } else {
            cout << "未知支付方式\n";
        }
    }
};

int main() {
    Payment p;
    p.pay("Alipay");
    p.pay("WeChat");
    return 0;
}

使用策略模式

抽象策略接口

class PayStrategy {
public:
    virtual ~PayStrategy() {}
    virtual void pay() = 0;
};

以下为具体策略

class Alipay : public PayStrategy {
public:
    void pay() override {
        cout << "使用支付宝支付\n";
    }
};

class WeChatPay : public PayStrategy {
public:
    void pay() override {
        cout << "使用微信支付\n";
    }
};

class BankPay : public PayStrategy {
public:
    void pay() override {
        cout << "使用银行卡支付\n";
    }
};

上下文类（持有策略）

class PaymentContext {
private:
    PayStrategy* strategy;
public:
    PaymentContext(PayStrategy* s) : strategy(s) {}
    void setStrategy(PayStrategy* s) { strategy = s; }
    void pay() { strategy->pay(); }
};

使用示例

int main() {
    PayStrategy* alipay = new Alipay();
    PayStrategy* wechat = new WeChatPay();
    PayStrategy* bank = new BankPay();

    PaymentContext context(alipay);
    cout << "第一次支付：\n";
    context.pay();

    cout << "\n切换为微信支付：\n";
    context.setStrategy(wechat);
    context.pay();

    cout << "\n切换为银行卡支付：\n";
    context.setStrategy(bank);
    context.pay();

    delete alipay;
    delete wechat;
    delete bank;

    return 0;
}

六、优缺点

优点：

• 算法封装独立，遵循开闭原则，易于扩展。

• 消除了多重 if-else，提高代码清晰度。

• 策略可以在运行时自由切换。

缺点：

• 客户端必须知道有哪些策略，并且主动选择合适的策略。

• 如果策略类过多，可能增加系统复杂性。

七、应用场景

当系统中需要在运行时切换不同算法或行为。

例如：

排序（快速排序、归并排序等）。

支付方式（支付宝、微信、银行卡）。

日志输出策略（控制台、文件、网络）。

稳定与变化

• 稳定：PaymentContext 持有 PayStrategy，并调用 pay() 方法。
• 变化：具体支付方式（支付宝 / 微信 / 银行卡）。