策略模式（Strategy Design Pattern）及其在iOS开发中的应用（附代码实现）

什么是策略模式（Strategy Design Pattern），用于解决什么问题

策略模式（Strategy Design Pattern）是一种行为型设计模式，用于定义一系列算法，并将每个算法封装在可互换的对象中。通过这种方式，可以使算法的选择与使用算法的客户端代码解耦，使得算法可以独立于客户端变化而独立演化。

策略模式解决的问题是在不同情况下需要使用不同的算法或策略，且这些算法之间可以相互替换。它通过将每个算法封装在独立的策略类中，使得这些算法可以在运行时动态切换，从而实现了灵活性和可扩展性。

以下是策略模式的参与者及其职责：

1. Context（上下文）：它是策略模式的核心类，持有一个策略对象，并在需要执行算法时调用策略对象的方法。上下文类将算法的选择和使用与客户端代码解耦。

2. Strategy（策略）：它是一个接口或抽象类，定义了算法的公共接口，所有具体策略类都实现了该接口或继承了该抽象类。策略类封装了具体的算法逻辑。

3. Concrete Strategy（具体策略）：它是策略的具体实现类，实现了策略接口或继承了策略抽象类，定义了具体的算法逻辑。上下文类持有一个具体策略对象，并通过调用其方法来执行具体的算法。

策略模式的优点包括：

1. 提供了灵活性和可扩展性：通过封装算法在独立的策略类中，可以在运行时动态切换算法，使系统具有更大的灵活性和可扩展性。

2. 提高了代码的复用性：不同的算法逻辑被封装在不同的策略类中，可以在不同的上下文中重复使用，避免了代码的重复编写。

3. 减少了代码的耦合性：策略模式将算法的选择和使用与客户端代码解耦，客户端代码不需要了解具体的算法实现，只需要与策略接口进行交互。

策略模式适用于以下情况：

1. 当需要在运行时根据不同情况选择不同的算法或策略时，可以使用策略模式。例如，在一个订单处理系统中，根据订单的类型选择不同的折扣策略。

2. 当具有相似行为的多个类仅在其算法实现上有所不同时，可以使用策略模式。通过将算法封装在不同的策略类中，可以减少代码的重复和冗余。

总之，策略模式通过将不同的算法封装在独立的策略类中，实现了算法的选择与使用的解耦，提供了灵活性、可扩展性和代码复用性。它适用于需要在不同情况下动态切换算法的场景，并且有助于降低代码耦合性。

策略模式的类图：

iOS系统库中使用到的策略模式举例

在iOS开发中，有一些系统库中使用了策略模式来提供灵活的算法选择和扩展性。下面是一些示例：

1. UIKit框架中的UICollectionViewLayout布局策略：使用了策略模式来定义不同的布局策略，如流式布局、网格布局等。开发者可以选择合适的布局策略或自定义布局策略，以满足不同的需求。

2. Core Animation框架中的动画插值策略：在Core Animation中，可以使用CAMediaTimingFunction类来定义动画的时间和速度曲线。该类使用了策略模式，提供了多种插值策略，如线性、缓入缓出等，开发者可以根据需要选择合适的插值策略。

3. Core Data框架中的数据持久化策略：Core Data提供了多种数据持久化策略，如SQLite、In-Memory等。这些策略可以根据应用程序的需求进行选择，从而灵活地管理数据的持久化方式。

4. URLSession框架中的请求策略：URLSession提供了不同的请求策略，如默认策略、后台策略、缓存策略等。这些策略可以根据网络请求的要求选择合适的策略，以实现更好的网络性能和用户体验。

这些是iOS开发中一些常见的系统库示例，它们使用了策略模式来提供灵活的算法选择和扩展性。这些策略模式的应用使得开发者可以根据具体需求选择合适的策略，从而实现更灵活、可扩展和可定制的功能。

知名三方开源框架使用到策略模式

有一些知名的第三方开源框架在iOS开发中使用了策略模式。

示例： Alamofire在其设计中还使用了策略模式的概念，如在请求参数的编码过程中。Alamofire通过使用ParameterEncoding协议，允许开发者根据需要选择不同的编码策略。

以下是Alamofire中使用策略模式的示例：

import Alamofire

// 定义参数编码策略协议
/// A type used to define how a set of parameters are applied to a `URLRequest`.

public protocol ParameterEncoding {
    func encode(_ urlRequest: URLRequestConvertible, with parameters: Parameters?) throws -> URLRequest
}

// 实现具体的参数编码策略类
struct URLEncoding: ParameterEncoding {
    func encode(urlRequest: URLRequestConvertible, with parameters: Parameters?) throws -> URLRequest {
        return try URLEncoding.default.encode(urlRequest, with: parameters)
    }
}

struct JSONEncoding: ParameterEncoding {
    func encode(urlRequest: URLRequestConvertible, with parameters: Parameters?) throws -> URLRequest {
        return try JSONEncoding.default.encode(urlRequest, with: parameters)
    }
}

// 使用示例
let parameters: Parameters = ["key1": "value1", "key2": "value2"]

let urlEncodingStrategy = URLEncoding()
let urlEncodedURLRequest = try urlEncodingStrategy.encode(URLRequest(url: URL(string: "https://api.example.com")!), with: parameters)
print(urlEncodedURLRequest.url?.absoluteString) // 输出: "https://api.example.com?key1=value1&key2=value2"

let jsonEncodingStrategy = JSONEncoding()
let jsonEncodedURLRequest = try jsonEncodingStrategy.encode(URLRequest(url: URL(string: "https://api.example.com")!), with: parameters)
print(jsonEncodedURLRequest.httpBody) // 输出: Optional(Data)

这种设计允许开发者根据具体的需求选择合适的参数编码策略，如URL编码、JSON编码等。通过使用策略模式，Alamofire提供了灵活性和可扩展性，以适应不同的编码和解码需求。

这些第三方开源框架使用策略模式的好处与系统库和框架类似，它们提供了灵活性和可扩展性，并使开发者能够根据具体需求选择合适的策略。

日常业务开发中使用策略模式的例子

当涉及到日常业务开发中的使用策略模式的例子，一个常见的场景是价格计算策略。假设我们正在开发一个电商应用，需要根据不同的促销活动计算商品的最终价格。以下是一个使用策略模式的示例：

// 定义策略协议
protocol PricingStrategy {
    func calculatePrice(for price: Double) -> Double
}

// 实现具体的策略类
class RegularPricingStrategy: PricingStrategy {
    func calculatePrice(for price: Double) -> Double {
        return price
    }
}

class SalePricingStrategy: PricingStrategy {
    private let discountPercentage: Double
    
    init(discountPercentage: Double) {
        self.discountPercentage = discountPercentage
    }
    
    func calculatePrice(for price: Double) -> Double {
        let discountAmount = price * discountPercentage
        return price - discountAmount
    }
}

class ClearancePricingStrategy: PricingStrategy {
    func calculatePrice(for price: Double) -> Double {
        return price * 0.5 // 以半价销售
    }
}

// 业务类，使用策略进行价格计算
class Product {
    let name: String
    let price: Double
    let pricingStrategy: PricingStrategy
    
    init(name: String, price: Double, pricingStrategy: PricingStrategy) {
        self.name = name
        self.price = price
        self.pricingStrategy = pricingStrategy
    }
    
    func calculateFinalPrice() -> Double {
        return pricingStrategy.calculatePrice(for: price)
    }
}

// 使用示例
let regularProduct = Product(name: "Regular Product", price: 100, pricingStrategy: RegularPricingStrategy())
print(regularProduct.calculateFinalPrice()) // 输出: 100

let saleProduct = Product(name: "Sale Product", price: 100, pricingStrategy: SalePricingStrategy(discountPercentage: 0.2))
print(saleProduct.calculateFinalPrice()) // 输出: 80

let clearanceProduct = Product(name: "Clearance Product", price: 100, pricingStrategy: ClearancePricingStrategy())
print(clearanceProduct.calculateFinalPrice()) // 输出: 50

在上述示例中，我们定义了一个PricingStrategy协议，其中包含一个calculatePrice方法用于计算最终价格。然后，我们实现了几个具体的策略类，如RegularPricingStrategy、SalePricingStrategy和ClearancePricingStrategy，它们分别代表了不同的价格计算策略。

接下来，我们创建了一个Product类，其中包含商品的名称、价格和所使用的定价策略。通过调用calculateFinalPrice方法，我们可以根据所选的策略计算商品的最终价格。

最后，我们创建了几个不同的商品实例，并使用不同的策略进行价格计算。通过这种方式，我们可以轻松地切换不同的策略，以满足不同的促销需求。

通过将不同的价格计算策略封装为独立的策略类，我们可以实现价格计算的灵活性和可扩展性。