核心思想
策略模式是一種行為型設計模式，它定義了一系列算法，并將每個算法封裝在獨立的類中，使得它們可以互相替換。策略模式讓算法的變化獨立于使用它的客戶端，從而使得客戶端可以根據需要動態切換算法，而不需要修改其代碼。策略模式的核心是將算法與使用算法的客戶端解耦，使得算法可以獨立于客戶端變化。
**Context：**持有一個策略對象的引用，負責調用策略的具體實現。
**Strategy：**定義所有支持的算法的公共接口。
**ConcreteStrategy：**實現Strategy接口，提供具體的算法實現。
使用場景
多種算法切換：如排序算法（快速排序、冒泡排序等）或支付方式（信用卡、支付寶等）。
避免條件語句：當代碼中有大量條件分支用于選擇不同行為時，可以用策略模式替代。
算法復用：當多個類需要共享相同的行為，但行為的具體實現不同時。
動態切換行為：如游戲中的角色在不同狀態下使用不同的攻擊策略。
測試與調試：策略模式可以方便地替換算法的實現，便于測試和調試。
解決的問題
代碼重復問題：
如果多個類使用相同的算法，但算法的實現分散在各處，會導致代碼重復。策略模式將算法集中管理，避免重復。
緊耦合問題：
在傳統設計中，算法直接嵌入在客戶端代碼中，導致客戶端與算法緊耦合。策略模式通過將算法抽象為接口，解耦了客戶端和具體算法。
擴展性問題：
新增算法時，需要修改客戶端代碼。策略模式允許動態添加新算法，而無需修改現有代碼。
條件分支問題：
當代碼中有大量條件分支用于選擇不同行為時，策略模式可以將其替換為對象的多態調用，使代碼更清晰。
優點
**開閉原則：**新增算法無需修改現有代碼，只需添加新的策略類。
**解耦：**將算法的實現與使用分離，提高代碼的靈活性和可維護性。
**復用性：**策略類可以在不同上下文中復用。
**簡化測試：**每個策略類可以獨立測試。
缺點
**類數量增加：**每個算法都需要一個單獨的類，可能導致類的數量增多。
**客戶端需要了解策略：**客戶端需要知道有哪些策略，并選擇合適的策略。
**性能開銷：**策略模式可能引入額外的對象創建和調用開銷。
示例代碼
如下代碼中，Context類（即客戶端）是穩定、可以不變的，變化的是策略，而策略是根據運行時的實際情況來選擇的。通過繼承Strategy類并重寫execute()接口實現策略的擴展。
#include <iostream>
#include <memory>// 抽象策略接口
class Strategy {
public:virtual void execute() const = 0;virtual ~Strategy() = default; // 虛析構函數，確保正確釋放資源
};// 具體策略A
class ConcreteStrategyA : public Strategy {
public:void execute() const override {std::cout << "執行策略A" << std::endl;}
};// 具體策略B
class ConcreteStrategyB : public Strategy {
public:void execute() const override {std::cout << "執行策略B" << std::endl;}
};// 上下文類，持有策略對象并調用其方法
class Context {
private:std::unique_ptr<Strategy> strategy; // 使用智能指針管理策略對象public:// 構造函數，允許傳入策略對象Context(std::unique_ptr<Strategy> s) : strategy(std::move(s)) {}// 設置策略void setStrategy(std::unique_ptr<Strategy> s) {strategy = std::move(s);}// 執行策略void executeStrategy() const {if (strategy) {strategy->execute();} else {std::cout << "未設置策略" << std::endl;}}
};int main() {// 創建上下文對象，并初始化為策略AContext context(std::make_unique<ConcreteStrategyA>());context.executeStrategy(); // 輸出: 執行策略A// 動態切換到策略Bcontext.setStrategy(std::make_unique<ConcreteStrategyB>());context.executeStrategy(); // 輸出: 執行策略Breturn 0;
}
代碼說明
?Strategy：抽象策略接口，定義了所有具體策略類必須實現的方法execute()。
?ConcreteStrategyA? 和 ?ConcreteStrategyB：具體策略類，分別實現了不同的算法或行為。
?Context：上下文類，持有一個策略對象的引用，并提供了設置策略和執行策略的方法。
?智能指針：使用std::unique_ptr管理策略對象的生命周期，避免內存泄漏。
運行結果
執行策略A
執行策略B
總結
通過策略模式，我們可以將算法的實現與使用算法的環境解耦，使得算法可以獨立于客戶端代碼進行擴展和修改。這種設計模式特別適用于需要動態切換算法的場景。
