策略模式

二、 策略模式的结构

策略模式是对算法的包装，是把使用算法的责任和算法本身分割开，委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法包装到一系列的策略类里面，作为一个抽象策略类的子类。用一句话来说，就是："准备一组算法，并将每一个算法封装起来，使得它们可以互换。"

策略又称做政策（Policy）模式【GOF95】。下面是一个示意性的策略模式结构图：

 

这个模式涉及到三个角色：

• 环境（Context）角色：持有一个Strategy类的引用。
• 抽象策略（Strategy）角色：这是一个抽象角色，通常由一个接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体策略类所需的接口。
• 具体策略（ConcreteStrategy）角色：包装了相关的算法或行为。

三、 示意性源代码

// Strategy pattern -- Structural example  
using System;

// "Strategy"
abstract class Strategy
{
  // Methods
  abstract public void AlgorithmInterface();
}

// "ConcreteStrategyA"
class ConcreteStrategyA : Strategy
{
  // Methods
  override public void AlgorithmInterface()
  {
    Console.WriteLine("Called ConcreteStrategyA.AlgorithmInterface()");
  }
}

// "ConcreteStrategyB"
class ConcreteStrategyB : Strategy
{
  // Methods
  override public void AlgorithmInterface()
  {
    Console.WriteLine("Called ConcreteStrategyB.AlgorithmInterface()");
  }
}

// "ConcreteStrategyC"
class ConcreteStrategyC : Strategy
{
  // Methods
  override public void AlgorithmInterface()
  {
    Console.WriteLine("Called ConcreteStrategyC.AlgorithmInterface()");
  }
}

// "Context"
class Context
{
  // Fields
  Strategy strategy;

  // Constructors
  public Context( Strategy strategy )
  {
    this.strategy = strategy;
  }

  // Methods
  public void ContextInterface()
  {
    strategy.AlgorithmInterface();
  }
}

/**//// <summary>
/// Client test
/// </summary>
public class Client
{
  public static void Main( string[] args )
  {
    // Three contexts following different strategies
    Context c = new Context( new ConcreteStrategyA() );
    c.ContextInterface();

    Context d = new Context( new ConcreteStrategyB() );
    d.ContextInterface();

    Context e = new Context( new ConcreteStrategyC() );
    e.ContextInterface();
  }
}

四、 何时使用何种具体策略角色

在学习策略模式时，学员常问的一个问题是：为什么不能从策略模式中看出哪一个具体策略适用于哪一种情况呢？

答案非常简单，策略模式并不负责做这个决定。换言之，应当由客户端自己决定在什么情况下使用什么具体策略角色。策略模式仅仅封装算法，提供新算法插入到已有系统中，以及老算法从系统中"退休"的方便，策略模式并不决定在何时使用何种算法。

五、 一个实际应用策略模式的例子

下面的例子利用策略模式在排序对象中封装了不同的排序算法，这样以便允许客户端动态的替换排序策略（包括Quicksort、Shellsort和Mergesort）。

// Strategy pattern -- Real World example  
using System;
using System.Collections;

// "Strategy"
abstract class SortStrategy
{
  // Methods
  abstract public void Sort( ArrayList list );
}

// "ConcreteStrategy"
class QuickSort : SortStrategy
{
  // Methods
  public override void Sort(ArrayList list )
  {
    list.Sort(); // Default is Quicksort
    Console.WriteLine("QuickSorted list ");
  }
}

// "ConcreteStrategy"
class ShellSort : SortStrategy
{
  // Methods
  public override void Sort(ArrayList list )
  {
    //list.ShellSort();
    Console.WriteLine("ShellSorted list ");
  }
}

// "ConcreteStrategy"
class MergeSort : SortStrategy
{
  // Methods
  public override void Sort( ArrayList list )
  {
    //list.MergeSort();
    Console.WriteLine("MergeSorted list ");
  }
}

// "Context"
class SortedList
{
  // Fields
  private ArrayList list = new ArrayList();
  private SortStrategy sortstrategy;

  // Constructors
  public void SetSortStrategy( SortStrategy sortstrategy )
  {
    this.sortstrategy = sortstrategy;
  }

  // Methods
  public void Sort()
  {
    sortstrategy.Sort( list );
  }

  public void Add( string name )
  {
    list.Add( name );
  }

  public void Display()
  {
    foreach( string name in list )
      Console.WriteLine( " " + name );
  }
}

/**//// <summary>
/// StrategyApp test
/// </summary>
public class StrategyApp
{
  public static void Main( string[] args )
  {
    // Two contexts following different strategies
    SortedList studentRecords = new SortedList( );
    studentRecords.Add( "Samual" );
    studentRecords.Add( "Jimmy" );
    studentRecords.Add( "Sandra" );
    studentRecords.Add( "Anna" );
    studentRecords.Add( "Vivek" );

    studentRecords.SetSortStrategy( new QuickSort() );
    studentRecords.Sort();
    studentRecords.Display();
  }
}