【C/C++ 设计模式】（二）策略模式（Strategy）

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【C/C++ 设计模式】（二）策略模式（Strategy）

策略模式

使用场景or动机
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。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？这就需要用到策略模式。

模式定义
定义一系列算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可互相替换（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）。它是一种行为型模式。

结构

场景举例

现有一个组织，用于各个国家之间进行交易特定货物。由于每个国家之间的税率不同，需要设计一个算法，来进行计算不同国家的税率。

未使用策略模式：

enum TaxBase {CN_Tax,US_Tax,DE_Tax,FR_Tax       //当有其他组织加入时，需要增加一个类型
};
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) {  //当有其他组织加入时，需要增加一个算法//...}//....}
};

使用策略模式后：

class TaxStrategy {
public:virtual double Calculate() = 0;virtual ~TaxStrategy() {}
};
class CNTax : public TaxStrategy {
public:virtual double Calculate() {//***********}
};
class USTax : public TaxStrategy {
public:virtual double Calculate() {//***********}
};
class DETax : public TaxStrategy {
public:virtual double Calculate() {//***********}
};
//扩展
//*********************************
class FRTax : public TaxStrategy {
public:virtual double Calculate() {//.........}
};
class SalesOrder
{
public:SalesOrder(TaxStrategy* pStrategyArg) : pStrategy(pStrategyArg){}void ContextInterface(){pStrategy->Calculate();}
private:TaxStrategy* pStrategy;
};
int main() {TaxStrategy* pStrategyA = new CNTax;SalesOrder* pContextA = new SalesOrder(pStrategyA);pContextA->ContextInterface();if (pStrategyA) delete pStrategyA;if (pContextA) delete pContextA;
}

这里结合工厂方法可能会更好。

总结

• 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。
• 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（例如 if-else 或者 switch case 语句）通常都需要 Strategy 模式。
• 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。
• 策略模式主要是使用扩展来面对未来需求的变化。