策略模式 Strategy

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策略模式 Strategy

极简一句话：

策略模式：类A包含一个多态基类B指针（例如：订单业务类A包含一个国家税收多态类B指针）
~~装饰模式：多态基类A包含另一多态基类B指针（例如：业务多态类A包含一个业务多态类B指针）（策略模式Super版，桥接模式同祖先版）~~
~~桥接模式：多态基类A包含另一多态基类B指针（例如：业务多态类A包含一个平台多态类B指针）（策略模式Super版，装饰模式不同祖先版）~~

所属分类——“组件协作” 模式

动机（Motivation）

简概

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？

核心：if分支变成派生类分支

好处：if分支能随意增减和修改，而不影响基类对象

——

还有一种更加改进的方法：创建对象时传参枚举，对象再根据枚举创建对应的派生类

优点
- 只用创建一个类再选择一个类型，而不是在一堆类里面选择，使用起来更方便！
- 各种枚举值能同事组合，来创建一个具有多种特征的新对象，这点比派生类分支更优！
- 修改各种派生类也简单
缺点
- 增减比修改麻烦一点，但更新库时也只多了修改枚举值这一步而已。弊处不大
- 如果是用户修改原库（一般枚举型不能改），创建时使用创建用户的新类，而不通过枚举值的方式。弊处不大

代码体现

一个税收计算的实例

考虑时间轴：以后可能会支持更多的国家的计算，当增加 “法国税收” 后

举例 - 写法1

违背了开闭原则（开放封闭原则OCP）

enum TaxBase {
	CN_Tax,
    us_Tax,
    DE_Tax
    ,FR_Tex											// 【更改】
};

class SalesOrder{
	TaxBase tax;	// 这个是？？？
public:
	double CalculateTax(){
		//...
		if (tax == CN_Tax){			// 中国的税收
			//...
		}
		else if (tax == us_Tax){	// 美国的税收
			//...
		}
		else if (tax == DE_Tax){	// 德国的税收
			//...
		}
        else if (tax == FR_Tax){					// 【更改】法国的税收
			//...
		}
		//...
    }
};

举例 - 写法2（Strategy的写法）

这里把多个类放在同一文件只是为了方便演示，项目中不推荐这种做法，不同类应在不同的文件中

class TaxStrategy{					// 抽象基类，含纯虚方法
public:
	virtual double calculate( const Context& context)=0;
    virtual ~TaxStrategy(){}
};

class CNTax : public TaxStrategy{	// 中国
public:
	virtual double calculate(const context& context){
		//...
    }
}

class USTax : public TaxStrategy{	// 美国
public:
	virtual double calculate(const Context& context){
		//...
	}
};

class DETax : public TaxStrategy{	// 德国
public:
	virtual double calculate(const context& context){
        //...
    }
};

class FRTax : public TaxStrategy{					// 【更改】法国的税收
public:
	virtual double calculate(const context& context){
        //...
    }
};

class SaleOrder{
private:
	TaxStrategy* strategy;			// 多态指针

public:
	SalesOrder(strategyFactory* strategyFactory){
		this->strategy = strategyFactory->NewStrategy();
	}
	~SalesOrder(){
		delete this->strategy;
    }
	public double calculateTax(){					// 计算税收
		//...
		context context();
        double val = strategy->Calculate(context);	// 多态调用
        //...
	}
};

比较两种写法

考虑时间轴：以后可能会支持更多的国家的计算，当增加 “法国税收” 后

第一种：违背类开闭原则，复用性少了
第二种：只需要添加一个新类，遵循了开闭原则

设计模式简介中画图的代码实现也是用到了这个开闭原则和策略模式

设计模式

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）。
——《设计模式》GoF

结构（Structure）

（红色表示稳定）

策略即算法接口，派生出多种不同的算法，以便可以在多种不同的算法之间进行切换

要点总结

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通常都需要Strategy模式 （条件判断是结构化编程的一种分而治之的策略，而设计模式提倡的是一种抽象的策略）
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