C++策略模式解析与应用示例

本文主要介绍了C++中的策略模式，一种设计模式，用于封装一系列相关或相互替换的算法，并使它们可以独立于使用它们的客户而变化。文章通过加班工资计算的例子，展示了策略模式如何解决复杂逻辑的问题。 策略模式是一种行为设计模式，其核心思想是将算法族封装到各自的类中，使它们可以相互替换。在GOF的设计模式书中，策略模式被定义为定义一系列算法，将每个算法封装起来，使它们可以互相替换，从而使算法独立于使用它的客户而变化。这种模式允许在运行时选择和改变算法，提供了更好的灵活性。 在策略模式中，通常包含以下几个关键角色： 1. Strategy（策略）：定义算法的公共接口，使得所有策略类可以被客户类统一调用。 2. ConcreteStrategy（具体策略）：实现了Strategy接口，提供了具体的算法实现。 3. Context（上下文）：使用策略对象来执行算法，它维护对Strategy对象的引用，并且可以定义一个接口让Strategy访问其数据。 策略模式适用的场景包括： 1. 当有多组相关但又略有不同的算法需要使用时，可以使用策略模式来替换硬编码的条件分支。 2. 需要使用算法的不同变体，例如根据不同的输入或环境选择不同的处理方式。 3. 算法的实现细节对客户端来说是隐藏的，客户端只需要关心策略的选择。 4. 一个类中有多个条件分支，策略模式可以将这些分支提取到单独的类中，减少代码的复杂性。 在实际的代码实现中，通常会创建一个抽象策略类，比如`Strategy`，它定义了算法的接口。然后，根据需要，可以创建多个具体的策略类，如`ConcreteStrategyA`、`ConcreteStrategyB`等，这些类继承自抽象策略类并实现接口方法。上下文类`Context`持有策略对象，并通过接口调用具体的算法。 例如，对于加班工资计算问题，可以创建一个`PayPolicy`策略接口，包含计算工资的方法，然后分别创建`NormalWorkDayPolicy`、`WeekendWorkDayPolicy`和`HolidayWorkDayPolicy`策略类，实现不同的计算逻辑。`Employee`类作为上下文，持有一个`PayPolicy`对象，并通过调用策略对象的计算方法来得到加班工资。 通过这种方式，策略模式使得系统的扩展性和维护性大大增强，因为添加新的计算策略只需要创建一个新的具体策略类，而无需修改现有的代码。同时，也降低了系统的复杂度，因为策略类的变更不会影响到上下文类和其他策略类。