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策略模式【行为模式C++】

news 2025/8/2 23:13:57

1.概述

策略模式是一种行为设计模式，它能让你定义一系列算法，并将每种算法分别放入独立的类中，以使算法的对象能够相互替换。

策略模式通常应用于需要多种算法进行操作的场景，如排序、搜索、数据压缩等。在这些情况下，不同的算法有不同的优缺点和适用性，因此需要进行选择。

通过使用策略模式，我们可以轻松地切换算法，而无需修改客户端代码。这使得代码更加灵活、可扩展、易于维护，减少了重复的代码，并提高了代码的可读性。

2.结构

策略模式的结构包括以下几个部分：

抽象策略（Strategy）类：定义所有支持的算法或行为的公共接口或抽象类。
具体策略（Concrete Strategy）类：实现抽象策略接口，提供具体的算法或行为。
环境（Context）类：持有一个对抽象策略的引用，并且通过该引用调用具体策略类中实现的算法或行为。
在策略模式中，客户端代码仅与环境类及其抽象策略接口交互，无需关心具体实现细节。当需要更改算法或行为时，只需要修改具体策略类即可，而无需修改客户端代码或其他策略类。

3.实现

3.1 实例类比

假如你需要前往机场。你可以选择乘坐公共汽车、预约出租车或骑自行车。这些就是你的出行策略。你可以根据预算或时间等因素来选择其中一种策略。

3.2 实例引入

在支付系统中，我们就可以使用策略模式，针对不同的支付方式封装成不同的策略类。每个策略类负责实现一个特定的支付方式，并提供相应的算法来处理付款。这样，客户端代码就可以通过选择不同的策略类来实现不同的支付方式，而无需了解每种支付方式的具体实现细节。

例如，假设我们使用xx宝，可用银行卡、微信支付和支付宝支付三种支付方式。每种支付方式都有自己的实现方式和规则，但客户端并不需要知道支付方式的具体实现，只需要选择一个支付策略即可。这时候，我们可以使用策略模式来实现支付系统，将每种支付方式封装成一个支付策略类，让客户端根据需要选择不同的支付策略类。

3.3 结构分析

在这个案例中，代码中的各个结构可以对应到策略模式中的不同角色：

Context（上下文）：对应代码中的PaymentContext类，负责调用具体支付策略对象的付款方法。
Strategy（策略）：对应代码中的PaymentStrategy接口，定义了所有支持的支付方式的公共接口。
ConcreteStrategy（具体策略）：对应代码中的BankCardStrategy、WeChatPayStrategy和AliPayStrategy类，实现了PaymentStrategy接口，提供了不同的支付方式实现逻辑。

类图如下：

3.4 具体实现

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;//抽象策略
class PaymentStrategy {
public:virtual void pay(double money) = 0;
};//具体策略
/*** 银联支付*/
class BankCardStrategy :public PaymentStrategy {
private:/** 银行卡卡号 */string cardNumber;/** 银行卡有效期 */string expiryDate;public:BankCardStrategy(string cardNumber, string expiryDate) {this->cardNumber = cardNumber;this->expiryDate = expiryDate;}void pay(double money) {// 基于卡的付款逻辑std::cout << "使用银联支付:"<< money <<"元" << endl;}
};/*** 微信*/
class WeChatPayStrategy :public PaymentStrategy {
private:/** 微信openId */string openId;public:WeChatPayStrategy(string openId) {this->openId = openId;}void pay(double money) {// 基于微信支付的付款逻辑std::cout << "使用微信支付:" << money << "元" << endl;}
};/*** 支付宝*/
class AliPayStrategy :public  PaymentStrategy {
private:string account;string password;public:AliPayStrategy(string account, string password) {this->account = account;this->password = password;}void pay(double money) {// 基于支付宝的付款逻辑std::cout << "使用支付宝支付:" <<money << "元" << endl;}
};class PaymentContext {
private:PaymentStrategy *_paymentStrategy;public:void setPaymentStrategy(PaymentStrategy* paymentStrategy) {_paymentStrategy = paymentStrategy;}void pay(double money) {if (_paymentStrategy == nullptr) {throw std::runtime_error("支付策略不能为空");}_paymentStrategy->pay(money);}
};int main()
{std::cout << "策略模式........" << endl;// 创建一个银联支付策略对象BankCardStrategy *bankCardStrategy = new BankCardStrategy("014600002206", "20224-12");// 创建一个微信支付策略对象WeChatPayStrategy *weChatPayStrategy = new WeChatPayStrategy("GoWJW");// 创建一个支付宝支付策略对象AliPayStrategy *aliPayStrategy = new AliPayStrategy("alipayaccount@gowjw.com", "alipaypassword");// 创建一个支付上下文对象PaymentContext *paymentContext = new PaymentContext();// 使用银联支付paymentContext->setPaymentStrategy(bankCardStrategy);paymentContext->pay(2024.4);// 使用微信支付paymentContext->setPaymentStrategy(weChatPayStrategy);paymentContext->pay(2024.4);// 使用支付宝支付paymentContext->setPaymentStrategy(aliPayStrategy);paymentContext->pay(2024.4);return 0;
}