C++ 策略模式 - 技术栈

借鉴：https://blog.csdn.net/Xiluo_pro/article/details/157728687

策略模式（Strategy Pattern） 是一种行为型设计模式。

策略模式的主要目的是通过封装算法和动态切换策略，实现代码的灵活性和可维护性。

一、模式动机

策略模式旨在解决以下问题：

避免条件分支冗余
替代if-else或switch-case判断，通过多态动态选择算法，减少代码耦合。
支持算法动态切换
运行时根据需求更换具体策略（如支付方式、排序规则），无需修改上下文类代码。
符合开闭原则
新增策略时只需扩展具体策略类，无需修改现有代码，降低维护成本。

cpp 复制代码

void func(int tpye){
    if (type == A) { ... }
    else if (type == B) { ... }
    else if (type == C) { ... }
}
 
/*
说明：
 
算法逻辑与业务逻辑耦合严重
 
新增一种算法需要修改原有代码
 
违反 开闭原则（OCP）
*/

👉 策略模式：

把不同算法抽象成"策略对象"，由外部决定使用哪一种。

二、关键实现机制

策略模式包含 3 个核心角色：

Strategy（抽象策略）

定义算法接口
ConcreteStrategy（具体策略）

实现具体算法
Context（上下文）

持有策略对象，调用其算法

关键实现机制（策略模式=多态+上下文环境类）

多态
通过抽象策略接口（如PaymentStrategy）统一调用方法，具体实现（如AlipayStrategy）在运行时动态绑定。
上下文环境类
封装策略切换逻辑（如OrderProcessor.setStrategy()），客户端只需与上下文交互，无需直接依赖具体策略。

有同学会问，多态就够了呀为什么还需要上下文环境类？解答如下：

上下文类的核心作用
上下文类（Context）是策略模式的关键组件，它负责：
- 解耦客户端与策略实现：客户端只需选择策略，无需直接调用具体算法。
- 封装复杂逻辑：如线程池的拒绝策略、资源管理等，由上下文统一处理。
- 提供统一接口：客户端无论使用何种策略，调用方式始终一致。
不使用上下文类的后果
- 耦合度增加：客户端直接依赖具体策略类，修改算法时需同时修改客户端代码（违反开闭原则）。
- 代码重复 ：多个客户端需重复实现策略调用逻辑（如if-else分支）。
- 可扩展性降低：新增策略时需遍历所有客户端代码进行修改。
何时可以省略上下文类

仅当满足以下条件时，可考虑省略上下文类：
- 算法极其简单 ：如加减乘除，可直接用多态或函数式编程（Java 8+的Lambda）。
- 无复杂逻辑：策略调用无需额外处理（如资源管理、状态同步）。
- 客户端数量少：且策略变化频率低，硬编码成本可接受。

三、C++ 示例

cpp 复制代码

//抽象策略
class SortStrategy {
public:
    virtual ~SortStrategy() {}
    virtual void sort(std::vector<int>& data) = 0;
};
 
//具体策略
class BubbleSort : public SortStrategy {
public:
    void sort(std::vector<int>& data) override {
        // 冒泡排序
    }
};
 
class QuickSort : public SortStrategy {
public:
    void sort(std::vector<int>& data) override {
        // 快速排序
    }
};
 
//上下文
class SortContext {
public:
    void setStrategy(SortStrategy* s) {
        strategy = s;
    }
 
    void execute(std::vector<int>& data) {
        if (strategy)
            strategy->sort(data);
    }
 
private:
    SortStrategy* strategy = nullptr;
};
 
int main() {
    std::vector<int> v = {5, 2, 8, 1};
 
    BubbleSort bubble;
    QuickSort quick;
 
    SortContext ctx;
 
    ctx.setStrategy(&bubble);
    ctx.execute(v);   // 使用冒泡排序
 
    ctx.setStrategy(&quick);
    ctx.execute(v);   // 切换为快速排序
}

四、典型应用场景

多种算法可互换
- 排序方式
- 压缩算法（zip、rar、7z）
- 加密算法（AES、RSA、MD5）
避免大量 if-else / switch-case
运行时动态切换算法

都很适合用策略模式。