策略(Strategy)模式

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设计模式(22)-Strategy Pattern 一、 策略(Strategy)模式

策略模式的用意是针对一组算法,将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中,从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。

假设现在要设计一个贩卖各类书籍的电子商务网站的购物车(Shopping Cat)系统。一个最简单的情况就是把所有货品的单价乘上数量,但是实际情况肯定比这要复杂。比如,本网站可能对所有的教材类图书实行每本一元的折扣;对连环画类图书提供每本7%的促销折扣,而对非教材类的计算机图书有3%的折扣;对其余的图书没有折扣。由于有这样复杂的折扣算法,使得价格计算问题需要系统地解决。

使用策略模式可以把行为和环境分割开来。环境类负责维持和查询行为类,各种算法则在具体策略类

(ConcreteStrategy)中提供。由于算法和环境独立开来,算法的增减、修改都不会影响环境和客户端。当出现新的促销折扣或现有的折扣政策出现变化时,只需要实现新的策略类,并在客户端登记即可。策略模式相当于\可插入式(Pluggable)的算法\。 二、 策略模式的结构

策略模式是对算法的包装,是把使用算法的责任和算法本身分割开,委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法包装到一系列的策略类里面,作为一个抽象策略类的子类。用一句话来说,就是:\准备一组算法,并将每一个算法封装起来,使得它们可以互换。\

策略又称做政策(Policy)模式【GOF95】。下面是一个示意性的策略模式结构图:

这个模式涉及到三个角色:

1. 环境(Context)角色:持有一个Strategy类的引用。

2. 抽象策略(Strategy)角色:这是一个抽象角色,通常由一个接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体策略类所

需的接口。

3. 具体策略(ConcreteStrategy)角色:包装了相关的算法或行为。

三、 示意性源代码

// Strategy pattern -- Structural example using System; // \abstract class Strategy { // Methods abstract public void AlgorithmInterface(); } // \class ConcreteStrategyA : Strategy { // Methods override public void AlgorithmInterface() { Console.WriteLine(\ConcreteStrategyA.AlgorithmInterface()\ } } // \class ConcreteStrategyB : Strategy { // Methods override public void AlgorithmInterface() { Console.WriteLine(\ConcreteStrategyB.AlgorithmInterface()\ } } // \class ConcreteStrategyC : Strategy { // Methods override public void AlgorithmInterface() { Console.WriteLine(\ConcreteStrategyC.AlgorithmInterface()\ } } // \class Context { // Fields Strategy strategy; // Constructors public Context( Strategy strategy ) { this.strategy = strategy; } // Methods public void ContextInterface() { strategy.AlgorithmInterface(); } } public class Client { public static void Main( string[] args ) { // Three contexts following different strategies Context c = new Context( new ConcreteStrategyA() ); c.ContextInterface(); Context d = new Context( new ConcreteStrategyB() ); d.ContextInterface(); Context e = new Context( new ConcreteStrategyC() ); e.ContextInterface(); } } 四、 何时使用何种具体策略角色

在学习策略模式时,学员常问的一个问题是:为什么不能从策略模式中看出哪一个具体策略适用于哪一种情况呢? 答案非常简单,策略模式并不负责做这个决定。换言之,应当由客户端自己决定在什么情况下使用什么具体策略角色。策略模式仅仅封装算法,提供新算法插入到已有系统中,以及老算法从系统中\退休\的方便,策略模式并不决定在何时使用何种算法。

五、 一个实际应用策略模式的例子

下面的例子利用策略模式在排序对象中封装了不同的排序算法,这样以便允许客户端动态的替换排序策略(包括Quicksort、Shellsort和Mergesort)。

// Strategy pattern -- Real World example using System; using System.Collections; // \abstract class SortStrategy { // Methods abstract public void Sort( ArrayList list ); } // \class QuickSort : SortStrategy { // Methods public override void Sort(ArrayList list ) { list.Sort(); // Default is Quicksort Console.WriteLine(\list \ } } // \class ShellSort : SortStrategy { // Methods public override void Sort(ArrayList list ) { //list.ShellSort(); Console.WriteLine(\list \ } } // \class MergeSort : SortStrategy { // Methods public override void Sort( ArrayList list ) { //list.MergeSort(); Console.WriteLine(\list \ } } // \class SortedList { // Fields private ArrayList list = new ArrayList(); private SortStrategy sortstrategy; // Constructors public void SetSortStrategy( SortStrategy sortstrategy ) { this.sortstrategy = sortstrategy; } // Methods public void Sort() { sortstrategy.Sort( list );

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