使用策略模式的好处在哪里？

Question

我查看了 Wikipedia 上的此解释，特别是 C++ 示例，但无法识别其中的差异在定义 3 个类、创建实例并调用它们以及该示例之间。 我所看到的只是将另外两个类放入该过程中，看不出有什么好处。 现在我确信我错过了一些明显的东西（树木为木）——有人可以用一个明确的现实世界的例子来解释它吗？

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到目前为止，我可以从答案中得到什么，在我看来，这只是一种更复杂的方法：

have an abstract class: MoveAlong with a virtual method: DoIt()
have class Car inherit from MoveAlong, 
     implementing DoIt() { ..start-car-and-drive..}
have class HorseCart inherit from MoveAlong, 
     implementing DoIt() { ..hit-horse..}
have class Bicycle inherit from MoveAlong, 
     implementing DoIt() { ..pedal..}
now I can call any function taking MoveAlong as parm 
passing any of the three classes and call DoIt
Isn't this what Strategy intents? (just simpler?)

[编辑更新] 我上面提到的函数被替换为另一个类，其中 MoveAlong 是属性，该属性是根据这个新类中实现的算法根据需要设置的。 （与已接受的答案中所演示的类似。）

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[编辑更新]结论

策略模式有它的用途，但我是 KISS 的坚定信徒，并且倾向于更直接、更少混淆。技术。 主要是因为我想传递易于维护的代码（而且我很可能是必须进行更改的人！）。

Answer 1

关键是将算法分成可以在运行时插入的类。 例如，假设您有一个包含时钟的应用程序。 绘制时钟的方法有很多种，但大多数情况下，底层功能是相同的。 因此，您可以创建一个时钟显示界面：

class IClockDisplay
{
    public:
       virtual void Display( int hour, int minute, int second ) = 0;
};

然后您的 Clock 类连接到计时器并每秒更新一次时钟显示。 所以你会得到类似的东西：

class Clock
{
   protected:
      IClockDisplay* mDisplay;
      int mHour;
      int mMinute;
      int mSecond;

   public:
      Clock( IClockDisplay* display )
      {
          mDisplay = display;
      }

      void Start(); // initiate the timer

      void OnTimer()
      {
         mDisplay->Display( mHour, mMinute, mSecond );
      }

      void ChangeDisplay( IClockDisplay* display )
      {
          mDisplay = display;
      }
};

然后在运行时你用正确的显示类实例化你的时钟。 即您可以让 ClockDisplayDigital、ClockDisplayAnalog、ClockDisplayMartian 全部实现 IClockDisplay 接口。

因此，您稍后可以通过创建新类来添加任何类型的新时钟显示，而不必弄乱您的 Clock 类，也不必重写可能会导致维护和调试混乱的方法。

Answer 2

在Java中，您使用密码输入流来解密，如下所示：

String path = ... ;
InputStream = new CipherInputStream(new FileInputStream(path), ???);

但是密码流不知道您打算使用什么加密算法或块大小、填充策略等......新算法将一直添加，因此对它们进行硬编码不实用。 相反，我们传入一个密码策略对象来告诉它如何执行解密......

String path = ... ;
Cipher strategy = ... ;
InputStream = new CipherInputStream(new FileInputStream(path), strategy);

一般来说，只要有任何知道它什么的对象，您就可以使用策略模式需要做，而不是如何做。 另一个很好的例子是 Swing 中的布局管理器，尽管在这种情况下效果不太好，请参阅 Totally GridBag 一个有趣的插图。

注意：这里有两种模式在起作用，因为流中流的包装是 Decorator。

Answer 3

战略和决策/选择之间存在差异。 大多数时候，我们会在代码中处理决策/选择，并使用 if()/switch() 结构来实现它们。 当需要将逻辑/算法与使用分离时，策略模式非常有用。

举个例子，考虑一个轮询机制，不同的用户将检查资源/更新。 现在，我们可能希望一些特权用户能够收到更快的周转时间或更多详细信息。 本质上，所使用的逻辑会根据用户角色而变化。 从设计/架构的角度来看，策略是有意义的，但在较低的粒度级别上，它应该始终受到质疑。

Answer 4

策略模式允许您在不扩展主类的情况下利用多态性。 本质上，您将所有可变部分放入策略接口和实现中，并将主类委托给它们。 如果您的主对象仅使用一种策略，则几乎与在每个子类中具有抽象（纯虚拟）方法和不同的实现相同。

策略方法提供了一些好处：

• 您可以在运行时更改策略 - 与在运行时更改类类型相比，后者要困难得多，特定于编译器并且对于非虚拟方法来说是不可能的，
• 一个主类可以使用多个策略，这允许您可以通过多种方式重新组合它们。 考虑一个类，该类遍历树并根据每个节点和当前结果评估函数。 您可以有一个步行策略（深度优先或广度优先）和计算策略（一些函子 - 即“计算正数”或“总和”）。 如果您不使用策略，则需要为步行/计算的每种组合实现子类。
• 代码更容易维护，因为修改或理解策略不需要您理解整个主要对象。

缺点是在许多情况下，策略模式是一种过度杀伤力 - switch/case 运算符的存在是有原因的。 考虑从简单的控制流语句（switch/case 或 if）开始，然后仅在必要时才转移到类层次结构，并且如果您有多个维度的可变性，请从中提取策略。 函数指针落在这个连续体中间的某个地方。

推荐阅读：

• http://www.industriallogic.com/xp/refactoring/
• http://www.refactoring.com/

Answer 5

看待这个问题的一种方法是，当您有多种想要执行的操作并且这些操作是在运行时确定的时。 如果您创建策略的哈希表或字典，则可以检索与命令值或参数相对应的策略。 选择子集后，您可以简单地迭代策略列表并连续执行。

一个具体的例子是计算订单的总额。 您的参数或命令将是基本价格、地方税、城市税、州税、地面运输和优惠券折扣。 当您处理订单的变化时，灵活性就会发挥作用 - 一些州不会征收销售税，而其他订单则需要应用优惠券。 您可以动态分配计算顺序。 只要您考虑了所有计算，就可以容纳所有组合而无需重新编译。

Answer 6

这种设计模式允许在类中封装算法。

使用该策略的类（客户端类）与算法实现解耦。 您可以更改算法实现，或添加新算法，而无需修改客户端。 这也可以动态完成：客户端可以选择他将使用的算法。

例如，想象一个应用程序需要将图像保存到文件中； 图像可以保存为不同的格式（PNG、JPG ...）。 编码算法将在共享相同接口的不同类中实现。 客户类别将根据用户偏好选择一种。

Answer 7

在维基百科的示例中，这些实例可以传递到一个函数中，该函数不必关心这些实例属于哪个类。 该函数只是对传递的对象调用execute，并且知道正确的事情将会发生。

策略模式的一个典型例子是文件在 Unix 中的工作方式。 给定一个文件描述符，您可以读取它、写入它、轮询它、查找它、向它发送 ioctl 等，而不必知道您是否正在处理文件、目录、管道、套接字、设备等。（当然，某些操作，如查找，不适用于管道和套接字。但在这些情况下读取和写入可以正常工作。）

这意味着您可以编写通用代码处理所有这些不同类型的“文件”，而不必编写单独的代码来处理文件与目录等。Unix 内核负责将调用委托给正确的代码。

现在，这是内核代码中使用的策略模式，但您没有指定它必须是用户代码，只是一个现实世界的示例。 :-)

Answer 8

策略模式的工作原理很简单，即“优先考虑组合而不是继承”，以便可以在运行时更改策略/算法。 为了说明这一点，我们举一个例子，我们需要根据消息的类型加密不同的消息，例如 MailMessage、ChatMessage 等。

class CEncryptor
{
    virtual void encrypt () = 0;
    virtual void decrypt () = 0;
};
class CMessage
{
private:
    shared_ptr<CEncryptor> m_pcEncryptor;
public:
    virtual void send() = 0;

    virtual void receive() = 0;

    void setEncryptor(cost shared_ptr<Encryptor>& arg_pcEncryptor)
    {
        m_pcEncryptor =  arg_pcEncryptor;
    }

    void performEncryption()
    {
        m_pcEncryptor->encrypt();
    }
};

现在，在运行时，您可以使用不同的加密器（例如 CDESEncryptor:public）实例化从 CMessage 继承的不同消息（例如 CMailMessage:public CMessage） C加密器）

CMessage *ptr = new CMailMessage();
ptr->setEncryptor(new CDESEncrypto());
ptr->performEncryption();