C# 設(shè)計(jì)模式系列教程-策略模式

更新時(shí)間：2016年06月01日 11:48:18 作者：Wang Juqiang

策略模式是一種定義一系列算法的方法，從概念上來(lái)看，所有算法完成的都是相同的工作，只是實(shí)現(xiàn)不同，它可以以相同的方式調(diào)用所有的算法，減少了各種算法類(lèi)與使用算法類(lèi)之間的耦合。

　　在講策略模式之前，我先給大家舉個(gè)日常生活中的例子，從首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)到XXX酒店，怎么過(guò)去？1）酒店接機(jī)服務(wù)，直接開(kāi)車(chē)來(lái)接。2）打車(chē)過(guò)去。3)機(jī)場(chǎng)快軌+地鐵 4）機(jī)場(chǎng)巴士 5）公交車(chē) 6）走路過(guò)去(不跑累死的話）等等。使用方法，我們都可以達(dá)到從機(jī)場(chǎng)到XXX酒店的目的，對(duì)吧。那么我所列出的從機(jī)場(chǎng)到XXX酒店的的方法，就是我們可以選擇的策略。

　　再舉個(gè)例子，就是我們使用WCF時(shí)，往往避免不了對(duì)它進(jìn)行擴(kuò)展，例如授權(quán)，我們可以通過(guò)自定義授權(quán)來(lái)擴(kuò)展WCF。這里我們可以通過(guò)自定義AuthorizationPolicy和ServiceAuthorizationManager來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)它的擴(kuò)展，這是策略模式的一個(gè)真實(shí)應(yīng)用。

1. 概述

　　它定義了算法家族，分別封裝起來(lái)，讓它們之間可以互相替換，此模式讓算法的變化不會(huì)影響到使用算法的客戶端。

2. 模式中的角色

　　2.1 策略類(lèi)（Stratege）：定義所有支持的算法的公共接口。

　　2.2 具體策略類(lèi)（Concrete Stratege）：封裝了具體的算法或行為，繼承于Stratege類(lèi)。

　　2.3 上下文類(lèi)（Context）：用一個(gè)ConcreteStratege來(lái)配置，維護(hù)一個(gè)對(duì)Stratege對(duì)象的引用。

　　對(duì)比開(kāi)篇例子分析一下這個(gè)模式中的角色：

　　在從機(jī)場(chǎng)到XXX酒店的這個(gè)例子中，策略類(lèi)中必然要包括GoToHotel這個(gè)方法。而具體策略類(lèi)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)或繼承策略類(lèi)，它的實(shí)現(xiàn)就不用說(shuō)了。上下文類(lèi)，這個(gè)類(lèi)很重要，也很有意思，因?yàn)樗枰ミx擇使用哪個(gè)策略，例如這個(gè)上下我是我，我要從機(jī)場(chǎng)到XXX酒店，1）我根本不差錢(qián)，酒店也提供接機(jī)服務(wù)，那我必然選擇酒店接機(jī)呀；2）如果酒店不提供接機(jī)我就選擇打的。3）如果我囊中羞澀，就可以選擇公共交通。4）如果我現(xiàn)在錢(qián)都花完了，連吃飯的錢(qián)都沒(méi)有了，那么我只能選擇走路過(guò)去了，沒(méi)準(zhǔn)半道上還得討飯呢！

3. 模式解讀

　　3.1 策略模式的一般化類(lèi)圖

　　3.2 策略模式的代碼實(shí)現(xiàn)

 /// <summary>
 /// 策略類(lèi)，定義了所有支持的算法的公共接口
 /// </summary>
 public abstract class Stratege
 {
  /// <summary>
  /// 策略類(lèi)中支持的算法，當(dāng)然還可以有更多，這里只定義了一個(gè)。
  /// </summary>
  public abstract void Algorithm();
 }

 /// <summary>
 /// 具體策略 A，實(shí)現(xiàn)了一種具體算法
 /// </summary>
 public class ConcreteStrategeA : Stratege
 {

  /// <summary>
  /// 具體算法
  /// </summary>
  public override void Algorithm()
  {
   // 策略A中實(shí)現(xiàn)的算法
  }
 }
 /// <summary>
 /// 具體策略 B，實(shí)現(xiàn)了一種具體算法
 /// </summary>
 public class ConcreteStrategeB : Stratege
 {

  /// <summary>
  /// 具體算法
  /// </summary>
  public override void Algorithm()
  {
   // 策略B中實(shí)現(xiàn)的算法
  }
 }


 /// <summary>
 /// Context 上下文，維護(hù)一個(gè)對(duì)Stratege對(duì)象的引用
 /// </summary>
 public class Context
 {
  private Stratege m_Stratege;

  /// <summary>
  /// 初始化上下文時(shí)，將具體策略傳入
  /// </summary>
  /// <param name="stratege"></param>
  public Context(Stratege stratege)
  {
   m_Stratege = stratege;
  }

  /// <summary>
  /// 根據(jù)具體策略對(duì)象，調(diào)用其算法
  /// </summary>
  public void ExecuteAlgorithm()
  {
   m_Stratege.Algorithm();
  }
 }

4. 模式總結(jié)

　　4.1 優(yōu)點(diǎn)

　　　　4.1.1 策略模式是一種定義一系列算法的方法，從概念上來(lái)看，所有算法完成的都是相同的工作，只是實(shí)現(xiàn)不同，它可以以相同的方式調(diào)用所有的算法，減少了各種算法類(lèi)與使用算法類(lèi)之間的耦合。

　　　　4.1.2 策略模式的Stratege類(lèi)為Context定義了一系列的可供重用的算法或行為。繼承有助于析取出這些算法的公共功能。

　　　　4.1.3 策略模式每個(gè)算法都有自己的類(lèi)，可以通過(guò)自己的接口單獨(dú)測(cè)試。因而簡(jiǎn)化了單元測(cè)試。

　　　　4.1.4 策略模式將具體算法或行為封裝到Stratege類(lèi)中，可以在使用這些類(lèi)中消除條件分支（避免了不同行為堆砌到一個(gè)類(lèi)中）。

　　4.2 缺點(diǎn)

　　　　將選擇具體策略的職責(zé)交給了客戶端，并轉(zhuǎn)給Context對(duì)象

　　4.3 適用場(chǎng)景

　　　　4.3.1 當(dāng)實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能需要有不同算法要求時(shí)

　　　　4.3.2 不同時(shí)間應(yīng)用不同的業(yè)務(wù)規(guī)則時(shí)

5. 實(shí)例：排序是我們經(jīng)常接觸到的算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)數(shù)組的排序有很多方法，即可以采用不同的策略。下面給出了排序功能的策略模式的解決方案。

　　5.1 實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖

　　5.2 代碼實(shí)現(xiàn)

 /// <summary>
 /// 排序算法策略
 /// </summary>
 public abstract class SortStratege
 {
  /// <summary>
  /// 排序
  /// </summary>
  /// <param name="array"></param>
  /// <returns></returns>
  public abstract int[] Sort(int[] array);
 }

 /// <summary>
 /// 冒泡排序
 /// </summary>
 public class BubbleSort : SortStratege
 {
  /// <summary>
  /// 冒泡排序算法(遞增排序)
  /// </summary>
  /// <param name="array"></param>
  /// <returns></returns>
  public override int[] Sort(int[] array)
  {
   // 實(shí)現(xiàn)冒泡排序算法
   for (int i = 0; i < array.Length; i++)
   {
    for (int j = i + 1; j < array.Length; j++)
    {
     if (array[i] > array[j])
     {
      int temp = array[j];
      array[j] = array[i];
      array[i] = temp;
     }
    }
   }

   return array;
  }
 }

 /// <summary>
 /// 插入排序
 /// </summary>
 public class InsertSort : SortStratege
 {

  /// <summary>
  /// 插入排序算法(遞增排序)
  /// </summary>
  /// <param name="array"></param>
  /// <returns></returns>
  public override int[] Sort(int[] array)
  {
   // 實(shí)現(xiàn)插入排序算法
   int temp;
   int i, j, n;
   n = array.Length;

   for (i = 1; i < n; i++)
   {
    temp = array[i];
    for (j = i; j > 0; j--)
    {
     if (temp < array[j - 1])
      array[j] = array[j - 1];
     else
      break;

     array[j] = temp;
    }
   }
   return null;
  }
 }

 public class SortContext
 {
  private int[] m_Array;
  private SortStratege m_Stratege;

  /// <summary>
  /// 初始化時(shí)將要排序的數(shù)組和排序策略傳入給Context
  /// </summary>
  /// <param name="array"></param>
  /// <param name="stratege"></param>
  public SortContext(int[] array, SortStratege stratege)
  {
   m_Array = array;
   m_Stratege = stratege;
  }

  /// <summary>
  /// 調(diào)用排序算法
  /// </summary>
  /// <returns></returns>
  public int[] Sort()
  {
   int[] result = m_Stratege.Sort(this.m_Array);

   return result;
  }
 }

　　5.3 客戶端代碼

 public class Program
 {
  public static void Main(Object[] args)
  {
   int[] array = new int[] { 12, 8, 9, 18, 22 };

   //使用冒泡排序算法進(jìn)行排序
   SortStratege sortStratege = new BubbleSort();
   SortContext sorter = new SortContext(array, sortStratege);
   int[] result = sorter.Sort();

   //使用插入排序算法進(jìn)行排序
   SortStratege sortStratege2 = new InsertSort();
   SortContext sorter2 = new SortContext(array, sortStratege2);
   int[] result2 = sorter.Sort();
  }
 }

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

您可能感興趣的文章: