Стратегия на C++

Паттерны проектирования / Поведенческие паттерны

#include <iostream>
using namespace std;

class Strategy {
public:
    virtual ~Strategy() = default;
    virtual int doOperation(int a, int b) = 0;
};

//ConcreteStrategy
class AddStrategy: public Strategy {
public:
    int doOperation(int a, int b) override {
        return a + b;
    }
};

//ConcreteStrategy
class SubtractStrategy: public Strategy {
public:
    int doOperation(int a, int b) override {
        return a - b;
    }
};

//Context
class Calc {
    Strategy* strategy = nullptr;

public:
    int execute(int a, int b) {
        if (strategy == nullptr) {
            return 0;
        }
        return strategy->doOperation(a, b);
    }

    void setStrategy(Strategy* strategy) {
        this->strategy = strategy;
    }
};

Calc calc;
int result1 = calc.execute(5, 3);
//result1 is 0

AddStrategy addStrategy;
calc.setStrategy(&addStrategy);
int result2 = calc.execute(5, 3);
//result2 is 8

SubtractStrategy subtractStrategy;
calc.setStrategy(&subtractStrategy);
int result3 = calc.execute(5, 3);
//result3 is 2

cout << "result1 is " << result1 << endl;
cout << "result2 is " << result2 << endl;
cout << "result3 is " << result3;

Определяет семейство алгоритмов, инкапсулируя их и позволяя подставлять один вместо другого. Можно менять алгоритм независимо от клиента, который им пользуется.

Задача. Магазин считает стоимость доставки: по весу, по расстоянию или по фиксированной цене. Если один метод держит все способы в цепочке условий, он растёт с каждым новым способом. Правка одного способа может сломать другие, и ни один способ нельзя проверить отдельно.

Идея. Каждый способ сделать работу становится отдельным объектом - стратегией. У всех стратегий одинаковый вид: те же входные данные и тот же тип результата. Объект, которому нужна эта работа, называют контекстом. Он хранит одну стратегию и вызывает её, не зная, какая именно ему досталась. Стратегию выбирает клиентский код и может заменить её в любой момент.

Как читать пример. Каждая конкретная стратегия - это один алгоритм, и все они принимают одинаковые входные данные. Клиентский код выбирает стратегию. Код, который пользуется стратегией, только вызывает её и не знает, какую получил. В большинстве примеров одни и те же два числа дают другой результат после каждой смены стратегии. Большинство из них отвечают и на случай, когда стратегии нет. В некоторых языках стратегия - просто функция.

Когда применять. Стратегия нужна, когда одну работу можно сделать несколькими способами, а выбор зависит от пользователя, данных или настроек. Для одного алгоритма, который не будет меняться, она ни к чему. Стратегия похожа на Состояние, но разница в том, кто делает выбор. Здесь алгоритм выбирает снаружи клиентский код, и стратегии ничего не знают друг о друге. В Состоянии объект сам переходит из состояния в состояние.

Частая ошибка. Заставить контекст проверять, какая стратегия у него в руках. Условия возвращаются, и паттерн теряет смысл. Контекст должен только вызывать стратегию.