[设计模式] —— Strategy 策略模式

Strategy 策略模式

组件协作模式通过晚绑定，来实现框架与应用程序之间的松耦合。是框架和引用程序协作常用的。

动机

某些对象使用的算法可能多种多样，经常改变，将这些算法都编码到对象中，使对象变得异常复杂，而且有时支持不适用的算法也是一种性能负担。想要在运行时根据需要透明地更改对象的算法，就要将算法与对象本身解耦，从而避免上述问题。

定义

定义一系列算法，把它们一个个封装起来，并且它们可以相互替换（变化），该模式使得算法可独立于使用它的客户程序（稳定）而变化（扩展，子类化）。

示例代码

enum TaxBase {
    CN_Tax,
    USA_Tax
};

class SalesOrder {
private:
 TaxBase tax;
public:
 double CalculateTax() {
     // ...
     if (tax == CN_Tax) {
         // CN_...
     } else if (tax == USA_Tax) {
         // USA...
     }
 }
};

现有上面的示例代码，有一个 SalesOrder 类来计算税收，税现在有 CN_Tax 和 USA_Tax 类两种，用枚举表示，这里实现就根据 tax 的类型类做条件表达式的判读。 这样的代码还是在日常开发中蛮常见的，但是这样的代码有一个问题，就是当有需求变化时，我们即需要修改枚举类型，还要修改类的源代码。例如现在需要增加一个税收计算种类 FR_Tax，就需要将代码改成下面的形式：

enum TaxBase {
    CN_Tax,
    USA_Tax,
    FR_Tax // 新增代码
};

class SalesOrder {
private:
 TaxBase tax;

public:
 double CalculateTax() {
     // ...
     if (tax == CN_Tax) {
         // CN_...
     } else if (tax == USA_Tax) {
         // USA...
     } else if (tax == FR_Tax) { // 新增代码
        // FR...
     }
 }
};

其实上面这种方式就违背了开闭原则，即对修改封闭，对扩展开放。这种情况下，使用策略模式就是由上面的定义，将类型一个个封装起来：

class TaxStrategy {
public:
 virtual double Caculate(const Context& context) = 0;
 virtual ~TaxStrategy(){}
};

class CNTax : public TaxStrategy {
public:
 virtual double Caculate(const Context& context) {
     // ...
 }
};

class USATax : public TaxStrategy {
public:
   virtual double Caculate(const Context& context) {
     // ...
 }
}

class SalesOrder {
private:
 TaxStrategy* strategy; // 使用指针实现多态

public:

  SalesOrder(strategyFactory* strategyFactory) { // 工厂方法来生成对应子类
      this->strategy = strategyFactory->NewStrategy();
  }

  ~SalesOrder() {
      delete this->strategy;
  }

  double CalculateTax() {
      // ...
      Context context;
      double val = strategy->Caculate(context); // 多态调用
  }
};

这个时候我们如果再想扩展 FR_Tax 类型则可以在上述代码的基础上，增加一个 TaxStrategy 的 FRTax 的子类（以及相应的工厂方法的子类）即可，无须再修改 SalesOrder 类的代码了。这里使用了工厂方法来生成子类对象，这部分不是本模式的重点，后面会详细介绍工厂方法。

class FRTax : public TaxStrategy {
public:
   virtual double Caculate(const Context& context) {
     // ...
 }
}

上述的方式就是 Strategy 策略模式的内容了。

结构图

总结

• Strategy 策略模式及其子类为组件提供了一系列可重用的算法，从而是的类型在运行时方便地根据需要在各算法间进行切换。
• 提供了条件判断语句之外的另一种选择。上面的例子可以看出，消除条件判断表达式就是在解耦合，含多个条件判断语句的代码通常都需要 stategy 模式。
• 如果 Stategy 对象没有实例变量，上下文可以共享同一个对象，能节省对象开销。

其他设计模式汇总：
[设计模式] —— 设计模式的介绍及分类