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策略模式

模式定义        

策略模式定义了算法族,分别封装起来,让它们之间可以互相替换,此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

模式结构

举例:

      游泳池中有不同种类的鸭子,有绿头鸭,红头鸭,橡皮鸭,木头鸭等。不同鸭子的特征或行为不同。绿头鸭(MallardDuck)可以叫声是“quack”,会飞;橡皮鸭叫声是“queak”,不会飞;木头鸭不会叫,也不会飞。利用面向对象原理来设计来泳池中的各种鸭。要求:1.可扩展性好,当有新鸭加入时或鸭的行为有变动时,不用大量改动代码;2.复用性强。

设计UML图

      其中,Duck为一个基类,MallardDuck,RedheadDuck, RubberDuck, DecoyDuck继承自Duck。

FlyBehavior, QuackBehavior为鸭子的飞行和叫声行为,在java中可用接口表示,在C++中用抽象类表示。FlyWithWings等方法用来实现鸭子的行为。

代码实现及执行结果:

#include <iostream>
//飞行行为,用抽象类表示
classFlyBehavior{
public:
   virtual ~FlyBehavior(){};
   virtual void fly() =0;
};
//叫声行为,用抽象类表示
classQuackBehavior{
public:
   virtual ~QuackBehavior(){};
   virtual void quack()= 0;
};
//鸭子基类,有display,performFly, performQuack,swim等方法。
classDuck{
public:
   Duck(FlyBehavior*p_FlyBehavior,QuackBehavior* p_QuackBehavior)
   {
      pFlyBehavior= p_FlyBehavior;
      pQuackBehavior= p_QuackBehavior;
 
   }
   virtual ~Duck(){};
   virtual voiddisplay(){};
   void performFly()
   {
      pFlyBehavior->fly();
   }
   void performQuack()
   {
      pQuackBehavior->quack();
   }
   void swim()
   {
      std::cout<<("All ducks float, even decoys!")<< std::endl;
   }
private:
   FlyBehavior*pFlyBehavior;
   QuackBehavior*pQuackBehavior;
};
//实现飞行行为的方法类
classFlyWithWings : public FlyBehavior{
public:
   void fly(){
   std::cout<< ("I"m flying!!")<<std::endl;
   }
};
 
classFlyNoWay : public FlyBehavior{
public:
   void fly(){
   std::cout<< ("I can"t fly")<<std::endl;
   }
};
//实现叫声行为的类
classQuack : public QuackBehavior{
public:
   void quack(){
   std::cout<< ("Quack") <<std::endl;
   }
};
 
classMuteQuack : public QuackBehavior{
public:
   void quack(){
   std::cout<< ("<< Slience >>")<< std::endl;
   }
};
 
classSqueak : public QuackBehavior{
public:
   void quack(){
   std::cout<< "Squeak"<<std::endl;
   }
};
//绿头鸭类
classMallardDuck : public Duck{
public:
   MallardDuck(FlyBehavior*fly_behavior = new FlyWithWings(),
      QuackBehavior*quack_behavior = new Quack())
      :Duck(fly_behavior,quack_behavior){}
 
   void display()
   {
      std::cout<< "I"m a real Mallard duck"<< std::endl;
   }
};
 
intmain()
{
   Duck*mallard = new MallardDuck();
   mallard->performFly();
   mallard->performQuack();
   return 0;
}

执行结果如下:

I"m flying!!

Quack

请按任意键继续. . .

设计原则

      可扩张性:当有新类型鸭子加入时,只要让其继承Duck类,并添加相应的行为方法类,初始化式用需要的行为方法类来初始化即可。

      复用性:如会飞的鸭都可以用FlyWithWings。

      设计原则的应用:

      设计原则1:找出应用中可能需要变化之处,把他们独立出来,不要和哪些不需要变化的代码混在一起。(另外一种表述:将会变化的部分取出来并封装起来,好让其他部分不会受影响)。如上述例子中的FlyBehavior和QuackBehavior行为。

      设计原则2:针对接口编程,而不是针对实现编程。如上述例子中的FlyBehavior和QuackBehavior,它们的实现都将实现其中的一个接口,而鸭子基类不会负责实现FlyBehavior和QuackBehavior接口。

      设计原则3:多用组合,少用继承。如本例中,每一鸭子都有一个FlyBehavior和QuackBehavior。

参考

Head First设计模式