C++ 常用设计模式学习——策略模式
策略模式是指定义一系列的算法,把它们单独封装起来,并且使它们可以互相替换,使得算法可以独立于使用它的客户端而变化,也是说这些算法所完成的功能类型是一样的,对外接口也是一样的,只是不同的策略为引起环境角色(持有一个策略类的引用,最终给客户端调用)表现出不同的行为。
相比于使用大量的if...else,使用策略模式可以降低复杂度,使得代码更容易维护。
缺点:可能需要定义大量的策略类,并且这些策略类都要提供给客户端。
当存在以下情况时使用策略模式:
(1)许多相关的类仅仅是行为有异。“策略”提供了一种用多个行为中的一个行为来配置一个类的方法;
(2)需要使用一个算法的不同变体;
(3)算法使用客户不应该知道的数据。可使用策略模式以避免暴露复杂的、与算法相关的数据结构;
(4)一个类定义了多种行为,并且这些行为在这个类的操作中以多个条件语句的形式出现,将相关的条件分支移入它们各自的Strategy类中以替代这些条件语句。
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Strategy:定义所有支持的算法的公共接口。Context使用这个接口来调用某ConcreteStrategy定义的算法;
ConcreteStrategy:实现Strategy接口的具体算法;
Context:使用一个ConcreteStrategy对象来配置;维护一个对Stategy对象的引用,同时,可以定义一个接口来让Stategy访问它的数据。
传统的策略模式实现
/* * 关键代码:实现同一个接口。 * 以下代码实例中,以游戏角色不同的攻击方式为不同的策略,游戏角色即为执行不同策略的环境角色。 */ #include <iostream>
using namespace std; //抽象策略类,提供一个接口 class Hurt { public: virtual void blood() = 0; }; //具体的策略实现类,具体实现接口, Adc持续普通攻击 class AdcHurt : public Hurt { public: void blood() override { cout << "Adc hurt, Blood loss" << endl; } }; //具体的策略实现类,具体实现接口, Apc技能攻击 class ApcHurt : public Hurt { public: void blood() override { cout << "Apc Hurt, Blood loss" << endl; } }; //环境角色类, 游戏角色战士,传入一个策略类指针参数。 class Soldier { public: Soldier(Hurt* hurt):m_pHurt(hurt) { } //在不同的策略下,该游戏角色表现出不同的攻击 void attack() { m_pHurt->blood(); } private: Hurt* m_pHurt; }; //定义策略标签 typedef enum { Hurt_Type_Adc, Hurt_Type_Apc, Hurt_Type_Num }HurtType; //环境角色类, 游戏角色法师,传入一个策略标签参数。 class Mage { public: Mage(HurtType type) { switch(type) { case Hurt_Type_Adc: m_pHurt = new AdcHurt(); break; case Hurt_Type_Apc: m_pHurt = new ApcHurt(); break; default: break; } } ~Mage() { delete m_pHurt; m_pHurt = nullptr; cout << "~Mage()" << endl; } void attack() { m_pHurt->blood(); } private: Hurt* m_pHurt; }; //环境角色类, 游戏角色弓箭手,实现模板传递策略。 template<typename T> class Archer { public: void attack() { m_hurt.blood(); } private: T m_hurt; }; int main() { Archer<ApcHurt>* arc = new Archer<ApcHurt>; arc->attack(); delete arc; arc = nullptr; return 0; }
使用函数指针实现策略模式
#include <iostream> #include <functional> void adcHurt() { std::cout << "Adc Hurt" << std::endl; } void apcHurt() { std::cout << "Apc Hurt" << std::endl; } //环境角色类, 使用传统的函数指针 class Soldier { public: typedef void (*Function)(); Soldier(Function fun): m_fun(fun) { } void attack() { m_fun(); } private: Function m_fun; }; //环境角色类, 使用std::function<> class Mage { public: typedef std::function<void()> Function; Mage(Function fun): m_fun(fun) { } void attack() { m_fun(); } private: Function m_fun; }; int main() { Soldier* soldier = new Soldier(apcHurt); soldier->attack(); delete soldier; soldier = nullptr; return 0; }
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