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策略模式通常应用于需要多种算法进行操作的场景#xff0c;如排序、搜索、数据压缩等。在这些情况下#x…1.概述
策略模式是一种行为设计模式 它能让你定义一系列算法 并将每种算法分别放入独立的类中 以使算法的对象能够相互替换。
策略模式通常应用于需要多种算法进行操作的场景如排序、搜索、数据压缩等。在这些情况下不同的算法有不同的优缺点和适用性因此需要进行选择。
通过使用策略模式我们可以轻松地切换算法而无需修改客户端代码。这使得代码更加灵活、可扩展、易于维护减少了重复的代码并提高了代码的可读性。 2.结构
策略模式的结构包括以下几个部分
抽象策略Strategy类定义所有支持的算法或行为的公共接口或抽象类。具体策略Concrete Strategy类实现抽象策略接口提供具体的算法或行为。环境Context类持有一个对抽象策略的引用并且通过该引用调用具体策略类中实现的算法或行为。 在策略模式中客户端代码仅与环境类及其抽象策略接口交互无需关心具体实现细节。当需要更改算法或行为时只需要修改具体策略类即可而无需修改客户端代码或其他策略类。 3.实现
3.1 实例类比
假如你需要前往机场。 你可以选择乘坐公共汽车、 预约出租车或骑自行车。 这些就是你的出行策略。 你可以根据预算或时间等因素来选择其中一种策略。 3.2 实例引入 在支付系统中我们就可以使用策略模式针对不同的支付方式封装成不同的策略类。每个策略类负责实现一个特定的支付方式并提供相应的算法来处理付款。这样客户端代码就可以通过选择不同的策略类来实现不同的支付方式而无需了解每种支付方式的具体实现细节。 例如假设我们使用xx宝可用银行卡、微信支付和支付宝支付三种支付方式。每种支付方式都有自己的实现方式和规则但客户端并不需要知道支付方式的具体实现只需要选择一个支付策略即可。这时候我们可以使用策略模式来实现支付系统将每种支付方式封装成一个支付策略类让客户端根据需要选择不同的支付策略类。
3.3 结构分析 在这个案例中代码中的各个结构可以对应到策略模式中的不同角色
Context上下文对应代码中的PaymentContext类负责调用具体支付策略对象的付款方法。Strategy策略对应代码中的PaymentStrategy接口定义了所有支持的支付方式的公共接口。ConcreteStrategy具体策略对应代码中的BankCardStrategy、WeChatPayStrategy和AliPayStrategy类实现了PaymentStrategy接口提供了不同的支付方式实现逻辑。
类图如下 3.4 具体实现
#include iostream
#include stringusing namespace std;//抽象策略
class PaymentStrategy {
public:virtual void pay(double money) 0;
};//具体策略
/*** 银联支付*/
class BankCardStrategy :public PaymentStrategy {
private:/** 银行卡卡号 */string cardNumber;/** 银行卡有效期 */string expiryDate;public:BankCardStrategy(string cardNumber, string expiryDate) {this-cardNumber cardNumber;this-expiryDate expiryDate;}void pay(double money) {// 基于卡的付款逻辑std::cout 使用银联支付: money 元 endl;}
};/*** 微信*/
class WeChatPayStrategy :public PaymentStrategy {
private:/** 微信openId */string openId;public:WeChatPayStrategy(string openId) {this-openId openId;}void pay(double money) {// 基于微信支付的付款逻辑std::cout 使用微信支付: money 元 endl;}
};/*** 支付宝*/
class AliPayStrategy :public PaymentStrategy {
private:string account;string password;public:AliPayStrategy(string account, string password) {this-account account;this-password password;}void pay(double money) {// 基于支付宝的付款逻辑std::cout 使用支付宝支付: money 元 endl;}
};class PaymentContext {
private:PaymentStrategy *_paymentStrategy;public:void setPaymentStrategy(PaymentStrategy* paymentStrategy) {_paymentStrategy paymentStrategy;}void pay(double money) {if (_paymentStrategy nullptr) {throw std::runtime_error(支付策略不能为空);}_paymentStrategy-pay(money);}
};int main()
{std::cout 策略模式........ endl;// 创建一个银联支付策略对象BankCardStrategy *bankCardStrategy new BankCardStrategy(014600002206, 20224-12);// 创建一个微信支付策略对象WeChatPayStrategy *weChatPayStrategy new WeChatPayStrategy(GoWJW);// 创建一个支付宝支付策略对象AliPayStrategy *aliPayStrategy new AliPayStrategy(alipayaccountgowjw.com, alipaypassword);// 创建一个支付上下文对象PaymentContext *paymentContext new PaymentContext();// 使用银联支付paymentContext-setPaymentStrategy(bankCardStrategy);paymentContext-pay(2024.4);// 使用微信支付paymentContext-setPaymentStrategy(weChatPayStrategy);paymentContext-pay(2024.4);// 使用支付宝支付paymentContext-setPaymentStrategy(aliPayStrategy);paymentContext-pay(2024.4);return 0;
}
3.5 运行结果 4.策略优缺点
策略模式主要优点和缺点如下
优点
策略模式使得各种算法可以在不修改原有代码的情况下替换或者新增提高了代码的可扩展性和可维护性策略模式将算法的实现从上下文中解耦出来使得算法可以独立进行单元测试策略模式符合开闭原则即对扩展开放对修改关闭可以通过增加新的策略类来扩展应用而无需修改原有代码。
缺点
如果策略数量过多会导致类数量增加增加系统的复杂度客户端需要知道所有的策略类并选择合适的策略类这可能会导致客户端代码较为复杂策略模式将算法的实现从上下文中解耦出来同时也意味着上下文不能控制策略的执行顺序需要客户端自行控制执行顺序。
5.应用场景
系统需要动态地在几种算法中选择一种或者根据不同的条件选择不同的算法系统中有许多类似的行为但是具体实现上有所不同可以使用策略模式将这些行为抽象出来并定义一个接口或抽象类然后由具体的实现类来实现这个接口或抽象类一些算法使用了相同的数据但是实现上有所不同可以使用策略模式来避免代码重复和代码膨胀节省代码维护成本。
