策略模式

策略模式概述

引入:旅游出行方式示意图

分析:

  • 实现某个目标的途径不止一条,可根据实际情况选择一条合适的途径。

软件开发:

  • 多种算法,例如排序、查找、打折等。
  • 使用硬编码(Hard Coding)实现将导致系统违背开闭原则,扩展性差,且维护困难。
  • 可以定义一些独立的类来封装不同的算法,每一个类封装一种具体的算法->策略类。

策略模式的定义:定义一系列算法,将每一个算法封装起来,并让它们可以相互替换。策略模式让算法可以独立于使用它的客户变化。又称为政策(Policy)模式。每一个封装算法的类称之为策略(Strategy)类。策略模式提供了一种可插入式(Pluggable)算法的实现方案。

策略模式是一个很容易理解和使用的设计模式。

  • 策略模式是对算法的封装,它把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封装到系列具体策略类里面,作为抽象策略类的子类。
  • 在策略模式中对环境类和抽象策略类的理解非常重要,环境类是需要使用算法的类。在一个系统中可以存在多个环境类,它们可能需要重用一些相同的算法。

策略模式的结构与实现

策略模式的实现

策略模式的角色

  • Context(环境类)
  • Strategy(抽象策略类)
  • ConcreteStrategy(具体策略类)

策略模式的应用实例

某软件公司为某电影院开发了一套影院售票系统,在该系统中需要为不同类型的用户提供不同的电影票打折方式,具体打折方案如下:
(1) 学生凭学生证可享受票价8折优惠。
(2) 年龄在10周岁及以下的儿童可享受每张票减免10元的优惠(原始票价需大于等于20元)。
(3) 影院VIP用户除享受票价半价优惠外还可进行积分,积分累计到一定额度可换取电影院赠送的奖品。
该系统在将来可能还要根据需要引入新的打折方式。现使用策略模式设计该影院售票系统的打折方案。

策略模式的优缺点与适用环境

模式优点

  • 提供了对开闭原则的完美支持,用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为,也可以灵活地增加新的算法或行为。
  • 提供了管理相关的算法族的办法。
  • 提供了一种可以替换继承关系的办法。
  • 可以避免多重条件选择语句。
  • 提供了一种算法的复用机制,不同的环境类可以方便地复用策略类。

模式缺点

  • 客户端必须知道所有的策略类,并自行决定使用哪一个策略类。
  • 将造成系统产生很多具体策略类。
  • 无法同时在客户端使用多个策略类。

模式适用环境

  • 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。
  • 避免使用难以维护的多重条件选择语句。
  • 不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构,提高算法的保密性与安全性。

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Breeze Wang

A student majoring in Software Engineering at Central South University has an understanding of software development techniques, software architecture, and is able to use Godot to develop game projects. I am currently in the Game Development Laboratory at Central South University. I have experience participating in Global Game Jam. Loving game development.