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设计模式——策略模式（c++）

article 2025/2/22 5:31:13

策略模式（Strategy Pattern）在 C++ 中的实现

1. 策略模式定义

策略模式定义了一系列算法（策略类），将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，达到灵活使用不同策略的目的。在策略模式中，算法被封装成一系列具体策略类，作为抽象策略类的子类。根据实际需要选择合适的策略类来使用。

2. 策略模式角色

Context（环境类）：持有对抽象策略类的引用，这里指 Fighter 类。
Strategy（抽象策略类）：定义所支持的算法的公共接口，是所有具体策略类的父类，这里指 ItemStrategy 类。
ConcreteStrategy（具体策略类）：实现抽象策略类中声明的接口的子类，这里包括 ItemStrategy_Bxd、ItemStrategy_Dhd 和 ItemStrategy_Shd。

3. 策略模式优缺点

优点

以扩展的方式支持未来的变化，符合开闭原则。
能有效替代大量不稳定的 if 或 switch 条件分支。
提高算法的复用性。
改变环境对象的行为通过设置不同的策略类来实现。

缺点

可能导致引入许多新策略类。
使用策略时，调用者必须了解所有策略的功能，并选择合适的策略。

4. C++ 示例代码

以下是使用策略模式的 C++ 示例代码：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

// 前向声明
class Fighter;

// 策略基类
class ItemStrategy {
public:
    virtual void UseItem(Fighter* fighter) = 0; // 使用道具的纯虚函数
    virtual ~ItemStrategy() {} // 虚析构函数
};

// 战士类
class Fighter {
public:
    Fighter(int life, int magic, int attack)
        : life(life), magic(magic), attack(attack), itemStrategy(nullptr) {}

    void SetItemStrategy(ItemStrategy* strategy) {
        itemStrategy = strategy; // 设置当前的道具策略
    }

    void UseItem() {
        if (itemStrategy) {
            itemStrategy->UseItem(this); // 使用当前的道具策略
        }
    }

    int GetLife() const {
        return life; // 获取生命值
    }

    void SetLife(int life) {
        this->life = life; // 设置新的生命值
    }

    virtual ~Fighter() {} // 虚析构函数

protected:
    int life;   // 生命值
    int magic;  // 魔法值
    int attack; // 攻击力
    ItemStrategy* itemStrategy; // 当前使用的道具策略
};

// 补血丹策略类
class ItemStrategy_Bxd : public ItemStrategy {
public:
    virtual void UseItem(Fighter* fighter) override {
        fighter->SetLife(fighter->GetLife() + 200); // 补充生命值
    }
};

// 大还丹策略类
class ItemStrategy_Dhd : public ItemStrategy {
public:
    virtual void UseItem(Fighter* fighter) override {
        fighter->SetLife(fighter->GetLife() + 300); // 补充生命值
    }
};

// 守护丹策略类
class ItemStrategy_Shd : public ItemStrategy {
public:
    virtual void UseItem(Fighter* fighter) override {
        fighter->SetLife(fighter->GetLife() + 500); // 补充生命值
    }
};

// 战士类
class F_Warrior : public Fighter {
public:
    F_Warrior(int life, int magic, int attack) : Fighter(life, magic, attack) {}
};

// 法师类
class F_Mage : public Fighter {
public:
    F_Mage(int life, int magic, int attack) : Fighter(life, magic, attack) {}
};

int main() {
    // 创建一个战士角色
    Fighter* role_var = new F_Warrior(1000, 0, 200);
    cout << "初始生命值: " << role_var->GetLife() << endl;

    // 使用补血丹策略
    ItemStrategy* strategy = new ItemStrategy_Bxd();
    role_var->SetItemStrategy(strategy);
    role_var->UseItem();

    // 使用大还丹策略
    ItemStrategy* strategy2 = new ItemStrategy_Dhd();
    role_var->SetItemStrategy(strategy2);
    role_var->UseItem();

    // 输出最终生命值
    cout << "使用补血丹和大还丹后的生命值: " << role_var->GetLife() << endl;

    // 释放内存
    delete strategy;      // 释放补血丹策略对象
    delete strategy2;     // 释放大还丹策略对象
    delete role_var;      // 释放角色对象

    return 0;
}