【设计模式】Head First 设计模式——策略模式 C++实现

迷南。 2023-10-15 11:56 147阅读 0赞

> 设计模式最大的作用就是在变化和稳定中间寻找隔离点，然后分离它们，从而管理变化。将变化像小兔子一样关到笼子里，让它在笼子里随便跳，而不至于跳出来把你整个房间给污染掉。

### 设计思想 ###

将行为想象为一族算法，定义算法族，分别封装起来，让他们之间可以互相替换，使得算法的变化独立于使用算法的客户。

### 业务场景 ###

假定现在让你设计一个鸭子类，模仿这个世界上所有的鸭子，你会怎么做？

你可能会说使用继承，先定义一个Duck父类，然后写一些函数：display表现鸭子的模样，fly表现鸭子的飞行动作，quack表现鸭子的叫声…然后再写一些类去继承这个父类，一个一个重写父类的函数，模仿每种鸭子不同的长相，飞行行为和叫声。

如果你是一个初学者，你能想出这些并不奇怪，问题也确确实实解决了，但却并不是最佳方法。这种设计会造成大量的函数重复：比如世界上现在有10种鸭子，有4种鸭子的模样一模一样，另外3种一模一样，剩下的一模一样，而你却要一个一个去重复写display函数；这种设计也并不利于未来的业务发展：比如现在你用继承完成了所有的鸭子设计，某一天，科学家又宣布新发现10种鸭子，而你还是要继续改动你的代码，不断的重写，不断的继承。很快，你就会发现，继承并不是一个好办法。

刚开始出现继承这种机制的时候，很多程序员便很喜欢用这种方法解决问题。因为这很符合我们以往的认知习惯：某某人的儿子可以使用父亲手中的资源，这种使用似乎“理所应当”，很顺其自然的一件事。但是，写代码的时候你就会发现继承能做的事情，往往组合也能实现，并且有时候会比用继承更好。

我们写程序的一个目标叫软件复用，如果你的代码里出现很多一模一样的函数，显然并不是一份很好的设计。而正如世界一样，我们的代码也需要与时俱进，否则就会死亡。一份程序在刚写好的时候仅仅是开始，后期花在维护，改进，更新上的时间要远远多于刚开始开发的时间，这些就是所谓的“change”，正是这些变化才造成了你不断的加班，正如前面让你设计鸭子类一样，某天新发现10种鸭子，而你为了完成设计，可能就要被迫加班。

那么应该采取什么样的设计才能有效的抵御变化，少加班呢？

我们有一个设计原则叫做：找出应用中可能需要变化之处，把他们独立出来，不要和稳定的代码混在一起。

换句话说，如果每次新的需求依赖，都会使某些方面的代码发生变化，那么你就可以确定，这部分的代码需要被抽离，和其他稳定的代码有所区分。也就是说把会变化的部分取出并封装起来，以便以后可以轻易地改动以扩充此部分而不影响其它部分。

这个概念很简单，几乎是每个设计模式背后的精神所在。所有的设计模式都提供了一套方法让“系统中的某部分改变不会影响其它部分”。

### 策略模式代码案例 ###

封装飞行行为；

class FlyBehavior
    {
    public:
        virtual void fly() = 0;
    };
    
    class FlyWithWings : public FlyBehavior
    {
    public:
        void fly()
        {
            cout << "Fly with Wings..." << endl;
        }
    };
    
    class FlyNoway : public FlyBehavior
    {
    public:
        void fly()
        {
            cout << "i can not fly..." << endl;
        }
    };
    
    class FlyWithRockets : public FlyBehavior
    {
    public:
        void fly()
        {
            cout << "Fly with Rockets..." << endl;
        }
    };

封装叫声行为；

duck类委托飞行行为与叫声行为：

class Duck
    {
    public:
        FlyBehavior*   flyBehavior;
        QuackBehavior* quackBehavior;
    
        void speak()
        {
            flyBehavior->fly();
            quackBehavior->quack();
        }
    
        Duck(FlyBehavior* fly, QuackBehavior* quack)
        {
            this->flyBehavior   = fly;
            this->quackBehavior = quack;
        }
    };

实现具体的鸭子：

class Duck1 : public Duck
    {
    public:
        Duck1(FlyBehavior* fly, QuackBehavior* quack) : Duck(fly, quack) {}
    };