“组件协作”模式之策略模式

策略模式

引例

税务计算系统，根据各个国家的税法，进行税务计算。各个国家税法规定差别很大，需对应进行相应的实现。

• 常规解耦前写法
  使用if-else语句或switch-case语句进行结构化分而治之且有增加的扩展变化需求可能，扩展新的需求不方便。

  // 税务类型 枚举类型
  enum TaxBase
  {
  	CN_Tax,
  	US_Tax,
  	DE_Tax,
  	// 扩展,更改变化点
  	FR_Tax
  };
  
  class SalesOrder
  {
  	TaxBase tax;
  public:
  	double CalculateTax()
  	{
  		...
  		if(tax == CN_Tax)
  		{
  			// 中国税务计算实现
  			...
  		}
  		else if(tax == US_Tax)
  		{
  			// 美国税务计算实现
  		}
  		else if(tax == DE_Tax)
  		{
  			// 德国税务计算实现
  			...
  		}
  		// 增加拓展法国，以下为更改变化点
  		else if(tax = FR_Tax)
  		{
  			// 法国税务计算实现
  			...
  		}			
  		...
  	}
  };
  

以上违背“开闭原则”，即对扩展开发，对更改封闭

• 策略模式搭配简单工厂写法，代码具有良好的本地性

  // 税法策略类 —— 基类
  class TaxStrategy
  {
  public:
  	virtual double Calculate(const Context& context) = 0;
  	virtual ~TaxStrategy(){}
  }
  
  // 各税法对应派生类
  class CNTax : public TaxStrategy
  {
  public:
  	virtual double Calculate(const Context& context)
  	{
  		// 中国税务计算实现
  		...
  	}
  };
  
  class USTax : public TaxStrategy
  {
  public:
  	virtual double Calculate(const Context& context)
  	{
  		// 美国税务计算实现
  		...
  	}
  };
  
  class DETax : public TaxStrategy
  {
  public:
  	virtual double Calculate(const Context& context)
  	{
  		// 德国税务计算实现
  		...
  	}
  };
  
  // 扩展变化点
  class FRTax : public TaxStrategy
  {
  public:
  	virtual double Calculate(const Context& context)
  	{
  		// 法国税务计算实现
  		...	
  	}
  };
  
  // 以下部分稳定
  class SalesOrder
  {
  private:
  	// 多态的变量，一般使用指针
  	TaxStrategy* strategy;
  public:
  	// 工厂模式创建一个具体的税务策略类
  	SalesOrder(StrateFactory* strateFactory)
  	{
  		this->strategy = strategyFactory->NewStrategy();
  	}
  	~SalesOrder()
  	{
  		delete this->strategy;
  	}
  	double CalculateTax()
  	{
  		...
  		Context context();
  		double val = strategy->Calculate(context);	// 多态调用
  		...
  	}
  }
  

动机 Motivation

• 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；有时支持不使用的算法也是一个性能负担。
• 策略模式可以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

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）。

结构

红色部分为稳定部分，蓝色部分为变化部分。

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。
• 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。

来源：极客班——C++设计模式入门