设计模式：策略模式（C#、JAVA、JavaScript、C++、Python、Go、PHP）

news2024/12/25 22:38:10

简介：

策略模式，它是一种行为型设计模式，它定义了算法族，分别封装起来，让它们之间可以互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户，降低了耦合，增加了系统的可维护性和可扩展性。

策略模式的结构包括三种角色：
1、策略（Strategy）：策略是一个接口，该接口定义了算法标识。
2、具体策略（ConcreteStrategy）：具体策略是实现策略接口的类，具体策略实现策略接口所定义的抽象方法，即给出算法标识的具体算法。
3、上下文（Context）：上下文是依赖于策略接口的类，即上下文包含有策略声明的变量。上下文中提供了一个方法，该方法委托策略变量调用具体策略所实现的策略接口中的方法。

策略模式的使用场景：
1、针对同一类型问题的多种处理方式，但具体行为有差别时。
2、需要安全地封装多种同一类型的操作时。
3、出现同一抽象类有多个子类，而又需要使用 if-else 或者 switch-case 来选择具体子类时。
4、当业务功能是客户程序的一个难以分割的成分时，增加新的业务算法或改变现有算法将十分困难。
5、当不同的时候需要不同的算法，我们不想支持我们并不使用的业务算法时。
6、当算法使用了客户不应该知道的数据时。
7、当一个类定义了很多行为，而且这些行为在这个类里的操作以多个条件语句的形式出现时。

总之，策略模式是一种非常实用的设计模式，可以用于封装各种类型的规则，并且可以在不同的时间应用不同的业务规则。

策略模式的创建步骤：
1、定义策略接口：首先需要定义一个策略接口，该接口中包含算法的方法。
2、创建具体策略类：根据策略接口，创建实现具体算法的类。
3、创建上下文类：上下文类负责维护和查询策略对象，并在具体策略类中注入策略对象。
4、在上下文类中注入策略对象：通过构造函数或者setter方法，将策略对象注入到上下文类中。
5、在客户端中创建上下文对象：在客户端中创建上下文对象，并将具体策略对象注入到上下文对象中。
6、客户端调用上下文对象：客户端通过上下文对象调用具体策略对象的方法，实现算法的调用。

以上是策略模式的基本创建步骤，具体实现方式可能会因语言和需求而有所不同。

策略模式的优点，主要包括：
1、提供了对“开闭原则”的完美支持，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。
2、提供了管理相关的算法族的办法，恰当使用继承可以把算法族的公共代码转移到父类里面，从而避免重复的代码。
3、提供了可以替换继承关系的办法，使得系统更加灵活和可维护。
4、使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句，如 if...else 语句、switch...case 语句。
5、可以提供相同行为的不同实现，客户可以根据不同时间或空间要求选择不同的实现方式。

策略模式的缺点，主要包括：
1、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，这可能违反了“开闭原则”。
2、策略模式会造成产生很多策略类，增加了系统的复杂性和维护成本。
3、在实现上，策略模式需要使用继承和多态，这会增加代码的复杂性和实现的难度。
4、在使用策略模式时，需要注意策略的正确性和稳定性，因为不同的策略可能会对系统的行为产生不同的影响。

总之，策略模式虽然可以提高系统的灵活性和可维护性，但也存在一些缺点需要注意。在使用策略模式时，需要根据具体情况进行权衡和考虑。

示例：

一、C#策略模式

以下是一个示例，展示了如何在C#中实现策略模式：

//定义策略接口
public interface Strategy  
{  
    void Execute();  
}
//创建具体策略类
public class ConcreteStrategyA : Strategy  
{  
    public void Execute()  
    {  
        Console.WriteLine("执行策略A");  
    }  
}  
  
public class ConcreteStrategyB : Strategy  
{  
    public void Execute()  
    {  
        Console.WriteLine("执行策略B");  
    }  
}
//创建上下文类
public class Context  
{  
    private Strategy strategy;  
  
    public Context(Strategy strategy)  
    {  
        this.strategy = strategy;  
    }  
  
    public void SetStrategy(Strategy strategy)  
    {  
        this.strategy = strategy;  
    }  
  
    public void DoSomething()  
    {  
        strategy.Execute();  
    }  
}
//在客户端中创建上下文对象并注入具体策略对象
public class Client{
    public void Test(){
        Context context = new Context(new ConcreteStrategyA());  
        context.DoSomething();  // 输出：执行策略A  
        context.SetStrategy(new ConcreteStrategyB());  
        context.DoSomething();  // 输出：执行策略B
    }
}

二、java策略模式

策略模式通常通过以下方式实现：

//定义策略接口
public interface Strategy {  
    void execute();  
}
//创建具体策略类
public class ConcreteStrategyA implements Strategy {  
    @Override  
    public void execute() {  
        System.out.println("执行策略A");  
    }  
}  
  
public class ConcreteStrategyB implements Strategy {  
    @Override  
    public void execute() {  
        System.out.println("执行策略B");  
    }  
}
//创建上下文类
public class Context {  
    private Strategy strategy;  
  
    public Context(Strategy strategy) {  
        this.strategy = strategy;  
    }  
  
    public void setStrategy(Strategy strategy) {  
        this.strategy = strategy;  
    }  
  
    public void doSomething() {  
        strategy.execute();  
    }  
}
//在客户端中创建上下文对象并注入具体策略对象
public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        Context context = new Context(new ConcreteStrategyA());  
        context.doSomething();  // 输出：执行策略A  
        context.setStrategy(new ConcreteStrategyB());  
        context.doSomething();  // 输出：执行策略B
    }
}

三、javascript策略模式

在JavaScript中，策略实现方式如下：

//定义策略接口
function Strategy(execute) {  
    this.execute = execute;  
}
//创建具体策略类
class ConcreteStrategyA extends Strategy {  
    constructor() {  
        super(this.execute);  
    }  
  
    execute() {  
        console.log('执行策略A');  
    }  
}  
  
class ConcreteStrategyB extends Strategy {  
    constructor() {  
        super(this.execute);  
    }  
  
    execute() {  
        console.log('执行策略B');  
    }  
}
//创建上下文类
class Context {  
    constructor(strategy) {  
        this.strategy = strategy;  
    }  
  
    setStrategy(strategy) {  
        this.strategy = strategy;  
    }  
  
    doSomething() {  
        this.strategy.execute();  
    }  
}

//在客户端中创建上下文对象并注入具体策略对象
const context = new Context(new ConcreteStrategyA());  
context.doSomething();  // 输出：执行策略A  
context.setStrategy(new ConcreteStrategyB());  
context.doSomething();  // 输出：执行策略B

四、C++策略模式

以下是在C++中实现策略模式：

//定义策略接口
class Strategy {  
public:  
    virtual void execute() = 0;  
};
//创建具体策略类
class ConcreteStrategyA : public Strategy {  
public:  
    void execute() override {  
        cout << "执行策略A" << endl;  
    }  
};  
  
class ConcreteStrategyB : public Strategy {  
public:  
    void execute() override {  
        cout << "执行策略B" << endl;  
    }  
};
//创建上下文类
class Context {  
public:  
    Context(Strategy* strategy) : strategy_(strategy) {}  
    void setStrategy(Strategy* strategy) {  
        strategy_ = strategy;  
    }  
    void doSomething() {  
        strategy_->execute();  
    }  
private:  
    Strategy* strategy_;  
};
//在客户端中创建上下文对象并注入具体策略对象
int main() {  
    Context context(new ConcreteStrategyA());  
    context.doSomething();  // 输出：执行策略A  
    context.setStrategy(new ConcreteStrategyB());  
    context.doSomething();  // 输出：执行策略B  
    delete context.strategy_;  
    delete context;  
    return 0;  
}

五、python策略模式

以下是在python中实现策略模式：

//定义策略接口
from abc import ABC, abstractmethod  
  
class Strategy(ABC):  
    @abstractmethod  
    def execute(self):  
        pass
        
//创建具体策略类
class ConcreteStrategyA(Strategy):  
    def execute(self):  
        print("执行策略A")  
  
class ConcreteStrategyB(Strategy):  
    def execute(self):  
        print("执行策略B")
        
//创建上下文类
class Context:  
    def __init__(self, strategy):  
        self.strategy = strategy  
      
    def set_strategy(self, strategy):  
        self.strategy = strategy  
      
    def do_something(self):  
        self.strategy.execute()
        
//在客户端中创建上下文对象并注入具体策略对象
context = Context(ConcreteStrategyA())  
context.do_something()  # 输出：执行策略A  
context.set_strategy(ConcreteStrategyB())  
context.do_something()  # 输出：执行策略B

六、go策略模式

以下是一个示例，展示了如何在go中实现策略模式：

//定义策略接口
type Strategy interface {  
    Execute()  
}
//创建具体策略类
type ConcreteStrategyA struct{}  
  
func (s *ConcreteStrategyA) Execute() {  
    fmt.Println("执行策略A")  
}  
  
type ConcreteStrategyB struct{}  
  
func (s *ConcreteStrategyB) Execute() {  
    fmt.Println("执行策略B")  
}
//创建上下文类
type Context struct {  
    strategy Strategy  
}  
  
func (c *Context) SetStrategy(strategy Strategy) {  
    c.strategy = strategy  
}  
  
func (c *Context) DoSomething() {  
    c.strategy.Execute()  
}
//在客户端中创建上下文对象并注入具体策略对象
func main() {  
    context := &Context{}  
    context.SetStrategy(&ConcreteStrategyA{})  
    context.DoSomething()  // 输出：执行策略A  
    context.SetStrategy(&ConcreteStrategyB{})  
    context.DoSomething()  // 输出：执行策略B  
}

七、PHP策略模式

以下是一个示例，展示了如何在PHP中实现策略模式：

//定义策略接口
interface Strategy {  
    public function execute();  
}
//创建具体策略类
class ConcreteStrategyA implements Strategy {  
    public function execute() {  
        echo "执行策略A";  
    }  
}  
  
class ConcreteStrategyB implements Strategy {  
    public function execute() {  
        echo "执行策略B";  
    }  
}
//创建上下文类
class Context {  
    private $strategy;  
      
    public function __construct(Strategy $strategy) {  
        $this->strategy = $strategy;  
    }  
      
    public function setStrategy(Strategy $strategy) {  
        $this->strategy = $strategy;  
    }  
      
    public function doSomething() {  
        $this->strategy->execute();  
    }  
}
//在客户端中创建上下文对象并注入具体策略对象
$context = new Context(new ConcreteStrategyA());  
$context->doSomething();  // 输出：执行策略A  
$context->setStrategy(new ConcreteStrategyB());  
$context->doSomething();  // 输出：执行策略B

通过以上步骤，我们实现了策略模式，使得算法可以独立于使用它的客户端，并且可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为。这种设计模式使得程序更加灵活和可维护。策略模式体现了开闭原则和里氏替换原则，各个策略实现都是兄弟关系，实现了同一个接口或者继承了同一个抽象类。这样只要使用策略的客户端保持面向抽象编程，就可以动态地切换不同的策略实现以进行替换。

《完结》

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