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策略模式（Strategy Pattern）与状态模式（State Pattern）的异同

article 2025/3/17 7:59:07

相同点

行为委托
两者均通过将行为委托给其他对象来实现功能解耦，遵循“组合优于继承”的原则。
- 策略模式：将算法逻辑委托给具体的策略类。
- 状态模式：将状态相关的行为委托给具体的状态类。
类结构相似
两者在类图结构上高度相似，均包含：
- 上下文类（Context）：持有策略或状态对象的引用。
- 抽象接口（Strategy/State）：定义行为方法的统一接口。
- 具体实现类（ConcreteStrategy/ConcreteState）：实现具体行为。
开闭原则
均支持扩展新的策略或状态，无需修改现有代码。

不同点

维度	策略模式	状态模式
核心目的	灵活替换算法	管理对象的状态转换
控制权	客户端主动选择策略	状态对象自动触发状态转换
依赖关系	策略之间相互独立	状态之间可能相互依赖
生命周期	策略的生命周期由客户端管理	状态的转换由上下文或状态自身管理
典型场景	算法选择（排序、支付方式）	对象状态管理（订单、游戏角色状态）
代码复杂度	简单，仅需替换策略	复杂，需处理状态转换逻辑

应用场景示例

策略模式：支付方式选择

// 抽象策略接口
class PaymentStrategy {
public:
    virtual void pay(int amount) = 0;
};

// 具体策略类：信用卡支付
class CreditCardPayment : public PaymentStrategy {
public:
    void pay(int amount) override {
        std::cout << "Paid " << amount << " via Credit Card." << std::endl;
    }
};

// 具体策略类：支付宝支付
class AlipayPayment : public PaymentStrategy {
public:
    void pay(int amount) override {
        std::cout << "Paid " << amount << " via Alipay." << std::endl;
    }
};

// 上下文类（订单）
class Order {
private:
    PaymentStrategy* strategy;
public:
    void setStrategy(PaymentStrategy* strategy) {
        this->strategy = strategy;
    }
    void checkout(int amount) {
        strategy->pay(amount);
    }
};

// 使用示例
int main() {
    Order order;
    CreditCardPayment creditCard;
    AlipayPayment alipay;

    order.setStrategy(&creditCard);
    order.checkout(100);  // 输出: Paid 100 via Credit Card.

    order.setStrategy(&alipay);
    order.checkout(200);  // 输出: Paid 200 via Alipay.
}

状态模式：订单状态管理

// 抽象状态接口
class OrderState {
public:
    virtual void handle(OrderContext* context) = 0;
};

// 具体状态类：待付款
class PendingPaymentState : public OrderState {
public:
    void handle(OrderContext* context) override {
        std::cout << "Processing payment..." << std::endl;
        context->setState(new PaidState()); // 状态转换
    }
};

// 具体状态类：已付款
class PaidState : public OrderState {
public:
    void handle(OrderContext* context) override {
        std::cout << "Order is paid. Preparing for shipment." << std::endl;
        context->setState(new ShippedState());
    }
};

// 上下文类（订单）
class OrderContext {
private:
    OrderState* state;
public:
    OrderContext() : state(new PendingPaymentState()) {}
    void setState(OrderState* newState) {
        delete state;
        state = newState;
    }
    void proceed() {
        state->handle(this);
    }
};

// 使用示例
int main() {
    OrderContext order;
    order.proceed();  // 输出: Processing payment... → 状态变为 PaidState
    order.proceed();  // 输出: Order is paid. Preparing for shipment. → 状态变为 ShippedState
}