C++ 策略模式 - 来一场说走就走的旅行-轻识

策略模式（Strategy Pattern）定义了一系列算法，把它们一个个封装起来，并且使其可以互相替换。Strategy 可以使算法独立于使用算法的客户端。

模式结构

UML 结构图：

Context（环境角色）：持有一个对 Strategy 的引用，最终给客户端调用。
Strategy（抽象策略）：定义了一个公共接口，让不同的算法以不同的方式来实现。通过这个接口，Context 可以调用不同的算法。
ConcreteStrategy（具体策略）：实现 Strategy 定义的接口，提供具体算法的实现。

优缺点

优点：

各自使用封装的算法，可以很容易地引入新的算法来满足相同的接口。
由于实现的是同一个接口，所以策略之间可以自由切换。
Strategy 使客户端能够选择所需的算法，而无需使用 switch/case 或 if/else 语句。
算法的细节完全封装在 Strategy 类中，因此，可以在不影响 Context 类的情况下更改算法的实现。

缺点：

客户端必须知道所有的策略，了解它们之间的区别，以便适时选择恰当的算法。
策略模式将造成产生很多策略类，可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。

适用场景

多个类有不同的表现形式，每种表现形式可以独立成单独的算法。
需要在不同情况下使用不同的算法，以后算法可能还会增加。
对客户端隐藏具体算法的实现细节，彼此完全独立。

案例分析

说走就走的旅行 - 出行方式

每天，我们做着同样的工作，遇见同样的人，吃着同样的食物 ...... 日复一日，年复一年！当生活陷入重复，想遇到新鲜的人，新鲜的事，为苍白的生活添加一些色彩，何不来一场说走就走的旅行！

要出去玩，有很多种出行方式，比如：自行车、公交、自驾、火车、飞机等，如何选择最合适的呢？

如果离家近，又怕堵车，可以骑自行车。
如果离家远，但想省钱，早点出发，可以乘公交车。
如果有车，并且不介意支付停车费，可以选择自驾。
如果没有车，但赶时间，可以乘出租车。
…...

这里的每一种出行方式都是一种具体的策略，至于如何选择，需要基于成本、便利和时间之间的权衡。

代码实现

创建抽象策略

抽象策略由交通工具表示，它包含了一个 Run() 接口，用于提供出行方式：

// strategy.h
#ifndef STRATEGY_H
#define STRATEGY_H

// 出行策略
class ITransport
{
public:
    virtual ~ITransport() {}
    virtual void Run() = 0;
};

#endif // STRATEGY_H

创建具体策略

具体的出行策略有很多种，像自行车、汽车、火车：

// concrete_strategy.h
#include "strategy.h"
#include 

// 自行车
class Bike : public ITransport
{
public:
    void Run() override { 
        std::cout << "By bike" << std::endl;
    }
};

// 汽车
class Car : public ITransport
{
public:
    void Run() override { 
        std::cout << "By car" << std::endl;
    }
};

// 火车
class Train : public ITransport
{
public:
    void Run() override {
        std::cout << "By train" << std::endl;
    }
};

#endif // CONCRETE_STRATEGY_H

创建环境角色

在这里，可以将环境角色理解为旅行者，它可以选择具体的出行工具。而根据工具的不同，出行方式也有所不同（在内部，Trave() 最终调用的是 ITransport 的相应方法）：

// context.h
#ifndef CONTEXT_H
#define CONTEXT_H

#include "strategy.h"

// 旅行者
class Tourists
{
public:
    Tourists(ITransport *transport) { 
        m_pTransport = transport;
    }

    void Travel() {
        if (nullptr != m_pTransport)
            m_pTransport->Run(); 
    }

private:
    ITransport *m_pTransport = nullptr;
};

#endif // CONTEXT_H

创建客户端

旅程开始，尽情享受吧：

注意：策略之间可以相互替换，比如张三可以骑自行车，也可以开车，或者是坐火车，其他人也一样。

// main.cpp
#include "context.h"
#include "concrete_strategy.h"

#ifndef SAFE_DELETE
#define SAFE_DELETE(p) { if(p){delete p; p=nullptr;} }
#endif

int main()
{
    ITransport *bike = new Bike();
    ITransport *car = new Car();
    ITransport *train = new Train();

    // 张三骑自行车、李四开车、王五坐火车
    Tourists *zhangsan = new Tourists(bike);
    Tourists *lisi = new Tourists(car);
    Tourists *wangwu = new Tourists(train);

    zhangsan->Travel();
    lisi->Travel();
    wangwu->Travel();

    SAFE_DELETE(bike);
    SAFE_DELETE(car);
    SAFE_DELETE(train);

    SAFE_DELETE(zhangsan);
    SAFE_DELETE(lisi);
    SAFE_DELETE(wangwu);

    getchar();

    return 0;
}

输出如下：

By bike
By car
By train

·END·