快捷導(dǎo)航

C# 設(shè)計模式系列教程-策略模式

更新時間：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，從概念上來看，所有算法完成的都是相同的工作，只是實現(xiàn)不同，它可以以相同的方式調(diào)用所有的算法，減少了各種算法類與使用算法類之間的耦合。

　　在講策略模式之前，我先給大家舉個日常生活中的例子，從首都國際機場到XXX酒店，怎么過去？1）酒店接機服務(wù)，直接開車來接。2）打車過去。3)機場快軌+地鐵 4）機場巴士 5）公交車 6）走路過去(不跑累死的話）等等。使用方法，我們都可以達到從機場到XXX酒店的目的，對吧。那么我所列出的從機場到XXX酒店的的方法，就是我們可以選擇的策略。

　　再舉個例子，就是我們使用WCF時，往往避免不了對它進行擴展，例如授權(quán)，我們可以通過自定義授權(quán)來擴展WCF。這里我們可以通過自定義AuthorizationPolicy和ServiceAuthorizationManager來實現(xiàn)對它的擴展，這是策略模式的一個真實應(yīng)用。

1. 概述

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

2. 模式中的角色

　　2.1 策略類（Stratege）：定義所有支持的算法的公共接口。

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

　　2.3 上下文類（Context）：用一個ConcreteStratege來配置，維護一個對Stratege對象的引用。

　　對比開篇例子分析一下這個模式中的角色：

　　在從機場到XXX酒店的這個例子中，策略類中必然要包括GoToHotel這個方法。而具體策略類應(yīng)該實現(xiàn)或繼承策略類，它的實現(xiàn)就不用說了。上下文類，這個類很重要，也很有意思，因為它需要去選擇使用哪個策略，例如這個上下我是我，我要從機場到XXX酒店，1）我根本不差錢，酒店也提供接機服務(wù)，那我必然選擇酒店接機呀；2）如果酒店不提供接機我就選擇打的。3）如果我囊中羞澀，就可以選擇公共交通。4）如果我現(xiàn)在錢都花完了，連吃飯的錢都沒有了，那么我只能選擇走路過去了，沒準半道上還得討飯呢！

3. 模式解讀

　　3.1 策略模式的一般化類圖

　　3.2 策略模式的代碼實現(xiàn)

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

 /// <summary>
 /// 具體策略 A，實現(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中實現(xiàn)的算法
  }
 }
 /// <summary>
 /// 具體策略 B，實現(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中實現(xiàn)的算法
  }
 }


 /// <summary>
 /// Context 上下文，維護一個對Stratege對象的引用
 /// </summary>
 public class Context
 {
  private Stratege m_Stratege;

  /// <summary>
  /// 初始化上下文時，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

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

　　　　4.1.2 策略模式的Stratege類為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 策略模式每個算法都有自己的類，可以通過自己的接口單獨測試。因而簡化了單元測試。

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

　　4.2 缺點

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

　　4.3 適用場景

　　　　4.3.1 當(dāng)實現(xiàn)某個功能需要有不同算法要求時

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

5. 實例：排序是我們經(jīng)常接觸到的算法，實現(xiàn)對一個數(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 實現(xiàn)類圖

　　5.2 代碼實現(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內(nèi)容，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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