设计模式——策略模式_Strategy Pattern

本文详细介绍了策略模式的概念,通过UML类图和C++代码示例展示了如何定义一组算法并将其封装,使得这些算法可以在运行时互换。同时讨论了策略模式与代理模式的区别及其潜在的缺点。

策略模式

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。)


UML类图


C++代码实现

#include <iostream>
using namespace std;


class Strategy {
public:
	virtual void Operation() = 0;
};

class ConcreteStrategy1 : public Strategy {
public:
	void Operation() { cout <<"call ConcreteStrategy1::Operation()"<<endl; }
};

class ConcreteStrategy2 : public Strategy {
public:
	void Operation() { cout <<"call ConcreteStrategy2::Operation()"<<endl; }
};

class Context {
public:
	Context(Strategy* pStrategy) : _pStrategy(pStrategy) { }
	virtual void SetStrategy(Strategy* pStrategy) { _pStrategy=pStrategy; }

	/* 
	 *  跟Proxy的区别在于非同一接口
	 *  上层模块必须知道有哪些策略,违反LoC设计原则(可利用FactoryMethod,Proxy,Flyweight改善)
	 */
	virtual void AlgorithmInterface() { _pStrategy->Operation(); } 
	

protected:
	Strategy* _pStrategy;
};




#include "Strategy.h"


int main()
{
	Strategy *pStrategy = new ConcreteStrategy1();
	Context* pContext = new Context(pStrategy);
	pContext->AlgorithmInterface();

	pStrategy = new ConcreteStrategy2();
	pContext->SetStrategy(pStrategy);
	pContext->AlgorithmInterface();

	delete pContext;
	delete pStrategy;

	return 0;
}

策略模式的重点就是封装角色,它是借用了代理模式的思路。差别在于,策略模式的封装角色和被封装的决策类不是同一个接口。

策略模式的缺点在于类膨胀以及所有的策略类都需要对外暴露。

可以看到 Strategy 模式和 Template 模式解决了类似的问题,也正如在 Template 模式中分析的,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。

### Java 中策略模式的设计与实现 #### 策略模式简介 策略模式Strategy Pattern),又称政策模式,是一种行为设计模式。此模式允许定义一系列算法,并将每一个算法封装起来,使它们可以互换使用[^2]。 #### 接口声明公共方法 为了实现策略模式,首先需要创建一个接口来声明所有支持版本的公共操作。例如,在处理不同类型的支付方式时,可以定义 `PaymentStrategy` 接口: ```java public interface PaymentStrategy { void pay(int amount); } ``` #### 创建具体策略类 接着,通过不同的类去实现这个接口中的方法,这些类代表具体的策略。比如信用卡支付和PayPal支付两种不同的付款方式: 对于信用卡支付: ```java public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy { private String cardNumber; public CreditCardPayment(String cardNum){ this.cardNumber = cardNum; } @Override public void pay(int amount) { System.out.println(amount + " paid with credit/debit card"); } } ``` 而对于PayPal支付,则有另一个实现: ```java public class PayPalPayment implements PaymentStrategy { private String emailId; public PayPalPayment(String email){ this.emailId=email; } @Override public void pay(int amount) { System.out.println(amount + " paid using PayPal."); } } ``` 上述两个类实现了相同的接口并提供了各自特有的逻辑,这就是所谓的“具体策略”。 #### 上下文环境设置 最后一步是在上下文中利用这些策略对象。这里我们构建了一个购物车的例子,它接受任何实现了 `PaymentStrategy` 的实例作为参数来进行结账过程: ```java class ShoppingCart { private PaymentStrategy paymentMethod; // 构造函数注入依赖关系 public ShoppingCart(PaymentStrategy pm) { this.paymentMethod=pm; } public void checkout() { int totalAmount = calculateTotal(); paymentMethod.pay(totalAmount); } private int calculateTotal(){ // 计算总价... return 100; } } ``` 这样就完成了整个流程:客户端可以选择合适的支付手段传入到购物车内完成交易动作[^1]。
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