设计模式专题之（十六）策略模式---设计模式策略模式示例代码(python--c++)

策略模式是一种行为设计模式，它使你能在运行时改变对象的行为。在软件开发中，我们经常遇到需要根据不同的条件或时间点执行不同算法的情况。策略模式提供了一种将算法族封装到各自独立的类中，并在运行时选择合适的算法来执行的方式。 策略模式的核心结构包含三部分：Context（上下文）、Strategy（策略）接口或抽象类以及ConcreteStrategy（具体策略）类。Context维护一个对Strategy的引用，它使用这个引用调用Strategy接口中定义的操作。ConcreteStrategy实现了Strategy接口，提供了具体的算法实现。 在Python中，我们可以这样实现策略模式： ```python from abc import ABC, abstractmethod class Strategy(ABC): @abstractmethod def do_algorithm(self, data): pass class ConcreteStrategyA(Strategy): def do_algorithm(self, data): return "ConcreteStrategyA处理结果: {}".format(data * 2) class ConcreteStrategyB(Strategy): def do_algorithm(self, data): return "ConcreteStrategyB处理结果: {}".format(data * 3) class Context: def __init__(self, strategy): self._strategy = strategy @property def strategy(self): return self._strategy @strategy.setter def strategy(self, strategy): self._strategy = strategy def process(self, data): return self._strategy.do_algorithm(data) ``` 在这个例子中，`Strategy`是抽象策略接口，`ConcreteStrategyA`和`ConcreteStrategyB`是具体策略类，实现了策略接口中的`do_algorithm`方法。`Context`是上下文类，它持有一个`Strategy`对象，并通过`process`方法调用策略的算法。 而在C++中，我们可以这样实现策略模式： ```cpp #include <iostream> #include <memory> class Strategy { public: virtual ~Strategy() {} virtual void do_algorithm(int data) const = 0; }; class ConcreteStrategyA : public Strategy { public: void do_algorithm(int data) const override { std::cout << "ConcreteStrategyA处理结果: " << data * 2 << std::endl; } }; class ConcreteStrategyB : public Strategy { public: void do_algorithm(int data) const override { std::cout << "ConcreteStrategyB处理结果: " << data * 3 << std::endl; } }; class Context { private: std::unique_ptr<Strategy> _strategy; public: Context(std::unique_ptr<Strategy> strategy) : _strategy(std::move(strategy)) {} void set_strategy(std::unique_ptr<Strategy> strategy) { _strategy = std::move(strategy); } void process(int data) { _strategy->do_algorithm(data); } }; ``` 这里，`Strategy`是策略接口，`ConcreteStrategyA`和`ConcreteStrategyB`是具体策略类，它们都实现了`do_algorithm`方法。`Context`类持有`Strategy`的指针，并通过`process`方法调用策略的算法。 使用策略模式的优点包括： 1. 封装变化：每个策略类封装了不同的算法，方便添加新的算法。 2. 多样性：可以通过上下文在运行时选择合适的策略，实现多样化的行为。 3. 可扩展性：新策略的增加不会影响原有系统，符合开闭原则。 在实际项目中，策略模式常用于处理算法的选择，例如排序算法、支付方式选择、搜索引擎的搜索策略等。通过使用策略模式，我们可以让代码更加灵活，易于维护和扩展。