Sunday, January 11, 2009

Strategy设计模式及优缺点

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这个类是Strategy模式的关键,也是Strategy模式和Template模式的根本区别所在。

Strategy通过“组合”(委托)方式实现算法(实现)的异构,而Template模式则采取的是继承的方式

这两个模式的区别也是继承和组合两种实现接口重用的方式的区别





Strategy 模式和Template模式要解决的问题是相同(类似)的,都是为了给业务逻辑(算法)具体实现和抽象接口之间的解耦。Strategy模式将逻辑(算法)封装到一个类(Context)里面,通过组合的方式将具体算法的实现在组合对象中实现,再通过委托的方式将抽象接口的实现委托给组合对象实现。 State模式也有类似的功能,





//strategy.h

#ifndef _STRATEGY_H_

#define _STRATEGY_H_

class Strategy

{

public:

Strategy();

virtual ~Strategy();

virtual void AlgrithmInterface() = 0;

protected:



private:

};

class ConcreteStrategyA : public Strategy

{

public:

ConcreteStrategyA();

virtual ~ConcreteStrategyA();

void AlgrithmInterface();

protected:



private:

};

class ConcreteStrategyB : public Strategy

{

public:

ConcreteStrategyB();

virtual ~ConcreteStrategyB();

void AlgrithmInterface();

protected:



private:

};

#endif //~_STRATEGY_H_





//Context.h

#ifndef _CONTEXT_H_

#define _CONTEXT_H_

class Strategy;

/**

*这个类是Strategy模式的关键,也是Strategy模式和Template模式的根本区别所在。

*Strategy通过“组合”(委托)方式实现算法(实现)的异构,而Template模式则采取的是继承的方式

*这两个模式的区别也是继承和组合两种实现接口重用的方式的区别

*/

class Context

{

public:

Context(Strategy* stg);

~Context();

void DoAction();

protected:



private:

Strategy* _stg;

};

#endif //~_CONTEXT_H_





//Context.cpp

#include "Context.h"

#include "Strategy.h"

#include

using namespace std;

Context::Context(Strategy* stg)

{

_stg = stg;

}

Context::~Context()

{

if (!_stg)

delete _stg;

}

void Context::DoAction()

{

_stg->AlgrithmInterface();

}





//main.cpp

#include "Context.h"

#include "Strategy.h"

#include

using namespace std;

int main(int argc,char* argv[])

{

Strategy* ps;

ps = new ConcreteStrategyA();

Context* pc = new Context(ps);

pc->DoAction();

if (NULL != pc)

delete pc;

return 0;

}



我们可以看到Strategy 模式和Template模式解决了类似的问题,也正如在Template模式中分析的Strategy模式和Template模式实际是实现一个抽象接口的两种方式:继承和组合之间的区别。要实现一个抽象接口,继承是一种方式:我们将抽象接口声明在基类中,将具体的实现放在具体子类中。组合(委托)是另外一种方式:我们将接口的实现放在被组合对象中,将抽象接口放在组合类中。这两种方式各有优缺点,先列出来:



继承的优点

易于修改和扩展那些被复用的实现。

继承的缺点

1)破坏了封装性,继承中父类的实现细节暴露给子类了;

2)“白盒”复用,原因在1)中;

3)当父类的实现更改时,其所有子类将不得不随之改变

4)从父类继承而来的实现在运行期间不能改变(编译期间就已经确定了)。



组合的优点

1)“黑盒”复用,因为被包含对象的内部细节对外是不可见的;

2)封装性好,原因为1);

3)实现和抽象的依赖性很小(组合对象和被组合对象之间的依赖性小);

4)可以在运行期间动态定义实现(通过一个指向相同类型的指针,典型的是抽象基类的指针)。

组合的缺点

系统中对象过多。

从上面对比中我们可以看出,组合相比继承可以取得更好的效果,因此在面向对象的设计中的有一条很重要的原则就是:优先使用(对象)组合,而非(类)继承(Favor Composition Over Inheritance)。



实际上,继承是一种强制性很强的方式,因此也使得基类和具体子类之间的耦合性很强。例如在Template 模式中在ConcreteClass1中定义的原语操作别的类是不能够直接复用(除非继承自AbstractClass)。而组合(委托)的方式则有很小的耦合性,实现(具体实现)和接口(抽象接口)之间的依赖性很小,例如在本实现中,ConcreteStrategyA的具体实现操作很容易被别的类复用,例如我们要定义另一个Context类AnotherContext,只要组合一个指向Strategy的指针就可以很容易地复用 ConcreteStrategyA的实现了。



另外Strategy模式很State模式也有相似之处,但是State模式注重的对象在不同的状态下不同的操作。两者之间的区别就是State模式中具体实现类中有一个指向Context的引用,而Strategy模式则没有。

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