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。

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;
}