C++政策模式簡述模式結構優缺點适用場景案例分析代碼實作

簡述

政策模式（Strategy Pattern）定義一系列算法，把它們一個個封裝起來，并且使它們可以互相替換。Strategy 可以使算法獨立于使用算法的用戶端。

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• 案例分析
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UML 結構圖：

• Context（環境角色）：持有一個對 Strategy 的引用，最終給用戶端調用。
• Strategy（抽象政策）：定義了一個公共接口，讓不同的算法以不同的方式來實作。通過這個接口，Context 可以調用不同的算法。
• ConcreteStrategy（具體政策）：實作 Strategy 定義的接口，提供具體算法的實作。

優點：

• 各自使用封裝的算法，可以很容易地引入新的算法來滿足相同的接口。
• 由于實作的是同一個接口，是以政策之間可以自由切換。
• Strategy 使用戶端能夠選擇所需的算法，而無需使用

  switch/case

  或

  if/else

  語句。
• 算法的細節完全封裝在 Strategy 類中，是以，可以在不影響 Context 類的情況下更改算法的實作。

缺點：

• 用戶端必須知道所有的政策，了解它們之間的差別，以便适時選擇恰當的算法。
• 政策模式将造成産生很多政策類，可以通過使用享元模式在一定程度上減少對象的數量。

• 多個類有不同的表現形式，每種表現形式可以獨立成單獨的算法。
• 需要在不同情況下使用不同的算法，以後算法可能還會增加。
• 對用戶端隐藏具體算法的實作細節，彼此完全獨立。

說走就走的旅行 - 出行方式

每天，我們做着同樣的工作，遇見同樣的人，吃着同樣的食物。。。日複一日，年複一年！當生活陷入重複，想遇到新鮮的人，新鮮的事，為蒼白的生活添加一些色彩，何不來一場說走就走的旅行呢！

要出去玩，有很多種出行方式，自行車、公共汽車、自駕、地鐵、火車、飛機。。。如何選擇最合适的呢？

• 如果離家近，又怕堵車，可以騎自行車。
• 如果離家遠，但想省錢，早點出發，可以乘公共汽車。
• 如果有車，并且不介意支付停車費，可以選擇自駕。
• 如果沒有車，但趕時間，可以乘計程車。
• …

這裡的每一種出行方式都是一種具體的政策。如何選擇，需要基于成本、便利和時間之間的權衡。

建立抽象政策

抽象政策由 IStrategy 表示，它提供了一個

Travel()

接口，用于提供出行方式：

// strategy.h
#ifndef STRATEGY_H
#define STRATEGY_H

// 出行政策
class IStrategy
{
public:
    virtual void Travel() = 0;
};

#endif // STRATEGY_H           

建立具體政策

有三種具體的政策可供選擇，騎自行車、開車、坐火車：

// concrete_strategy.h
#ifndef CONCRETE_STRATEGY_H
#define CONCRETE_STRATEGY_H

#include "strategy.h"
#include <iostream>

// 騎自行車
class BikeStrategy : public IStrategy
{
public:
    virtual void Travel() override { std::cout << "Travel by bike" << std::endl; }
};

// 開車
class CarStrategy : public IStrategy
{
public:
    virtual void Travel() override { std::cout << "Travel by car" << std::endl; }
};

// 坐火車
class TrainStrategy : public IStrategy
{
public:
    virtual void Travel() override { std::cout << "Travel by train" << std::endl; }
};

#endif // CONCRETE_STRATEGY_H           

建立環境角色

環境角色對外提供了一個

Travel()

接口，最終由用戶端調用。在内部，它最終調用的是 IStrategy 的相應方法：

// context.h
#ifndef CONTEXT_H
#define CONTEXT_H

#include "strategy.h"

class Context
{
public:
    Context(IStrategy *strategy) { m_pStrategy = strategy; }
    void Travel() { m_pStrategy->Travel(); }

private:
    IStrategy *m_pStrategy;
};

#endif // CONTEXT_H           

建立用戶端

旅程開始，盡情享受吧：

// main.cpp
#include "context.h"
#include "concrete_strategy.h"

#ifndef SAFE_DELETE
#define SAFE_DELETE(p) { if(p){delete(p); (p)=NULL;} }
#endif

int main()
{
    // 政策之間可以互相替換
    IStrategy *bike = new BikeStrategy();
    IStrategy *car = new CarStrategy();
    IStrategy *train = new TrainStrategy();

    Context *bikeContext = new Context(bike);
    Context *carContext = new Context(car);
    Context *trainContext = new Context(train);

    bikeContext->Travel();
    carContext->Travel();
    trainContext->Travel();

    SAFE_DELETE(bike);
    SAFE_DELETE(car);
    SAFE_DELETE(train);

    SAFE_DELETE(bikeContext);
    SAFE_DELETE(carContext);
    SAFE_DELETE(trainContext);

    getchar();

    return 0;
}           

輸出如下：

Travel by bike

Travel by car

Travel by train