生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
设计模式C++实现 —— 策略模式
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
策略模式是指定義一系列的算法，把它們一個個封裝起來，并且使它們可相互替換。本模式使得算法可獨立于使用它的客戶而變化。也就是說這些算法所完成的功能一樣，對外的接口一樣，只是各自實現上存在差異。用策略模式來封裝算法，效果比較好。下面以高速緩存（Cache）的替換算法為例，實現策略模式。
?? ? ? 什么是Cache的替換算法呢？簡單解釋一下， 當發生Cache缺失時，Cache控制器必須選擇Cache中的一行，并用欲獲得的數據來替換它。所采用的選擇策略就是Cache的替換算法。下面給出相應的UML圖。
?? ? ??ReplaceAlgorithm是一個抽象類，定義了算法的接口，有三個類繼承自這個抽象類，也就是具體的算法實現。Cache類中需要使用替換算法，因此維護了一個 ?ReplaceAlgorithm的對象。這個UML圖的結構就是策略模式的典型結構。下面根據UML圖，給出相應的實現。
?? ? ? 首先給出替換算法的定義。
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?? class?ReplaceAlgorithm?? {?? public:?? ????virtual?void?Replace()?=?0;?? };?? ?? class?LRU_ReplaceAlgorithm?:?public?ReplaceAlgorithm?? {?? public:?? ????void?Replace()?{?cout<<"Least?Recently?Used?replace?algorithm"<<endl;?}?? };?? ?? class?FIFO_ReplaceAlgorithm?:?public?ReplaceAlgorithm?? {?? public:?? ????void?Replace()?{?cout<<"First?in?First?out?replace?algorithm"<<endl;?}?? };?? class?Random_ReplaceAlgorithm:?public?ReplaceAlgorithm?? {?? public:?? ????void?Replace()?{?cout<<"Random?replace?algorithm"<<endl;?}?? };??
?? ? ? ? 接著給出Cache的定義，這里很關鍵，Cache的實現方式直接影響了客戶的使用方式，其關鍵在于如何指定替換算法。
?? ? ? ? 方式一：直接通過參數指定，傳入一個特定算法的指針。
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?? class?Cache?? {?? private:?? ????ReplaceAlgorithm?*m_ra;?? public:?? ????Cache(ReplaceAlgorithm?*ra)?{?m_ra?=?ra;?}?? ????~Cache()?{?delete?m_ra;?}?? ????void?Replace()?{?m_ra->Replace();?}?? };??
?? ? ? ? ?如果用這種方式，客戶就需要知道這些算法的具體定義。只能以下面這種方式使用，可以看到暴露了太多的細節。
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int?main()?? {?? ????Cache?cache(new?LRU_ReplaceAlgorithm());??? ????cache.Replace();?? ????return?0;?? }??
?? ? ? ? ?方式二：也是直接通過參數指定，只不過不是傳入指針，而是一個標簽。這樣客戶只要知道算法的相應標簽即可，而不需要知道算法的具體定義。
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?? enum?RA?{LRU,?FIFO,?RANDOM};??? class?Cache?? {?? private:?? ????ReplaceAlgorithm?*m_ra;?? public:?? ????Cache(enum?RA?ra)??? ????{??? ????????if(ra?==?LRU)?? ????????????m_ra?=?new?LRU_ReplaceAlgorithm();?? ????????else?if(ra?==?FIFO)?? ????????????m_ra?=?new?FIFO_ReplaceAlgorithm();?? ????????else?if(ra?==?RANDOM)?? ????????????m_ra?=?new?Random_ReplaceAlgorithm();?? ????????else??? ????????????m_ra?=?NULL;?? ????}?? ????~Cache()?{?delete?m_ra;?}?? ????void?Replace()?{?m_ra->Replace();?}?? };??
?? ? ? ? ?相比方式一，這種方式用起來方便多了。其實這種方式將簡單工廠模式與策略模式結合在一起，算法的定義使用了策略模式，而Cache的定義其實使用了簡單工廠模式。
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int?main()?? {?? ????Cache?cache(LRU);??? ????cache.Replace();?? ????return?0;?? }??
?? ? ? ? ?上面兩種方式，構造函數都需要形參。構造函數是否可以不用參數呢？下面給出第三種實現方式。
?? ? ? ? ?方式三：利用模板實現。算法通過模板的實參指定。當然了，還是使用了參數，只不過不是構造函數的參數。在策略模式中，參數的傳遞難以避免，客戶必須指定某種算法。
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?? template?<class?RA>?? class?Cache?? {?? private:?? ????RA?m_ra;?? public:?? ????Cache()?{?}?? ????~Cache()?{?}?? ????void?Replace()?{?m_ra.Replace();?}?? };??
?? ? ? ? ? 使用方式如下：
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int?main()?? {?? ????Cache<Random_ReplaceAlgorithm>?cache;??? ????cache.Replace();?? ????return?0;?? }??
?? ? ? ??
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總結
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