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策略模式（Strategy Pattern）是一种行为设计模式，它定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换。策略模式使得算法可以独立于使用它的客户端而变化。
1.问题分析
在开发中，经常会遇到需要在运行时选择不同算法或行为的情况。如果将这些算法直接嵌入到客户端代码中，会导致代码复杂且难以维护。策略模式通过将算法封装成独立的类，并通过接口进行调用，使得算法可以灵活地替换和扩展。
2.实现步骤
- 定义策略接口：定义一个接口，所有具体策略类都实现这个接口。
- 实现具体策略类：每个具体策略类实现策略接口，提供具体的算法实现。
- 上下文类：上下文类持有一个策略对象的引用，并通过策略接口调用具体的算法。
3.代码示例
以机器人的清洁任务作为示例。
3.1.策略接口
// 定义机器人任务的公共接口
class CleaningStrategy {public:virtual ~CleaningStrategy() = default;virtual void clean() = 0;
};
3.2.具体策略类
// 策略1，直线清洁
class LinearCleaningStrategy : public CleaningStrategy {public:void clean() override { std::cout << "Cleaning in a straight line." << std::endl; }
};
// 策略2，螺旋清洁
class SpiralCleaningStrategy : public CleaningStrategy {public:void clean() override { std::cout << "Cleaning in a spiral pattern." << std::endl; }
};
3.3.上下文类
// 维护一个对策略对象的引用
class CleaningRobot {public:void setStrategy(std::shared_ptr<CleaningStrategy> strategy) { this->strategy = strategy; }void performCleaning() {if (strategy) {strategy->clean();} else {std::cout << "No cleaning strategy set." << std::endl;}}private:std::shared_ptr<CleaningStrategy> strategy;
};
3.4.调用算法
int main() {// 创建一个清洁机器人对象CleaningRobot robot;// 设置直线清洁策略std::shared_ptr<CleaningStrategy> linearStrategy = std::make_shared<LinearCleaningStrategy>();robot.setStrategy(linearStrategy);robot.performCleaning();// 设置螺旋清洁策略std::shared_ptr<CleaningStrategy> spiralStrategy = std::make_shared<SpiralCleaningStrategy>();robot.setStrategy(spiralStrategy);robot.performCleaning();return 0;
}
