Паттерн Стратегия на C++

Стратегия – это поведенческий паттерн, выносит набор алгоритмов в собственные классы и делает их взаимозаменимыми.

Другие объекты содержат ссылку на объект-стратегию и делегируют ей работу. Программа может подменить этот объект другим, если требуется иной способ решения задачи.

Особенности паттерна на C++

Сложность:   

Популярность:   

Применимость: Стратегия часто используется в C++ коде, особенно там, где нужно подменять алгоритм во время выполнения программы. Многие примеры стратегии можно заменить простыми lambda-выражениями.

Признаки применения паттерна: Класс делегирует выполнение вложенному объекту абстрактного типа или интерфейса.

Концептуальный пример

Этот пример показывает структуру паттерна Стратегия, а именно – из каких классов он состоит, какие роли эти классы выполняют и как они взаимодействуют друг с другом.

main.cc: Пример структуры паттерна

/**
 * Интерфейс Стратегии объявляет операции, общие для всех поддерживаемых версий
 * некоторого алгоритма.
 *
 * Контекст использует этот интерфейс для вызова алгоритма, определённого
 * Конкретными Стратегиями.
 */
class Strategy
{
public:
    virtual ~Strategy() {}
    virtual std::string DoAlgorithm(const std::vector<std::string> &data) const = 0;
};

/**
 * Контекст определяет интерфейс, представляющий интерес для клиентов.
 */

class Context
{
    /**
     * @var Strategy Контекст хранит ссылку на один из объектов Стратегии.
     * Контекст не знает конкретного класса стратегии. Он должен работать со
     * всеми стратегиями через интерфейс Стратегии.
     */
private:
    Strategy *strategy_;
    /**
     * Обычно Контекст принимает стратегию через конструктор, а также
     * предоставляет сеттер для её изменения во время выполнения.
     */
public:
    Context(Strategy *strategy = nullptr) : strategy_(strategy)
    {
    }
    ~Context()
    {
        delete this->strategy_;
    }
    /**
     * Обычно Контекст позволяет заменить объект Стратегии во время выполнения.
     */
    void set_strategy(Strategy *strategy)
    {
        delete this->strategy_;
        this->strategy_ = strategy;
    }
    /**
     * Вместо того, чтобы самостоятельно реализовывать множественные версии
     * алгоритма, Контекст делегирует некоторую работу объекту Стратегии.
     */
    void DoSomeBusinessLogic() const
    {
        // ...
        std::cout << "Context: Sorting data using the strategy (not sure how it'll do it)\n";
        std::string result = this->strategy_->DoAlgorithm(std::vector<std::string>{"a", "e", "c", "b", "d"});
        std::cout << result << "\n";
        // ...
    }
};

/**
 * Конкретные Стратегии реализуют алгоритм, следуя базовому интерфейсу
 * Стратегии. Этот интерфейс делает их взаимозаменяемыми в Контексте.
 */
class ConcreteStrategyA : public Strategy
{
public:
    std::string DoAlgorithm(const std::vector<std::string> &data) const override
    {
        std::string result;
        std::for_each(std::begin(data), std::end(data), [&result](const std::string &letter) {
            result += letter;
        });
        std::sort(std::begin(result), std::end(result));

        return result;
    }
};
class ConcreteStrategyB : public Strategy
{
    std::string DoAlgorithm(const std::vector<std::string> &data) const override
    {
        std::string result;
        std::for_each(std::begin(data), std::end(data), [&result](const std::string &letter) {
            result += letter;
        });
        std::sort(std::begin(result), std::end(result));
        for (int i = 0; i < result.size() / 2; i++)
        {
            std::swap(result[i], result[result.size() - i - 1]);
        }

        return result;
    }
};
/**
 * Клиентский код выбирает конкретную стратегию и передаёт её в контекст. Клиент
 * должен знать о различиях между стратегиями, чтобы сделать правильный выбор.
 */

void ClientCode()
{
    Context *context = new Context(new ConcreteStrategyA);
    std::cout << "Client: Strategy is set to normal sorting.\n";
    context->DoSomeBusinessLogic();
    std::cout << "\n";
    std::cout << "Client: Strategy is set to reverse sorting.\n";
    context->set_strategy(new ConcreteStrategyB);
    context->DoSomeBusinessLogic();
    delete context;
}

int main()
{
    ClientCode();
    return 0;
}

Output.txt: Результат выполнения

Client: Strategy is set to normal sorting.
Context: Sorting data using the strategy (not sure how it'll do it)
abcde

Client: Strategy is set to reverse sorting.
Context: Sorting data using the strategy (not sure how it'll do it)
edcba

Теги