一、概念
1、策略模式的动机
双十一是电商狂欢节，各种商品都会打折，而且打折的算法又是千奇百怪，比如满多少钱打8折，满多少钱减200块，满多少钱送一件等。在软件开发中，实现某一个功能有多条途径，每一条途径对应一种算法，此时我们可以使用一种设计模式来实现灵活地选择解决途径，也能够方便地增加新的解决途径，这就是为了适应算法灵活性而产生的设计模式——策略模式。
2、策略模式的定义
策略模式（Strategy Pattern）：定义一系列算法类，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换，策略模式让算法独立于使用它的客户而变化，也称为政策模式(Policy)。策略模式是一种对象行为型模式。
策略模式的主要目的是将算法的定义与使用分开，将算法的定义放在专门的策略类中，每一个具体策略类封装了一种实现算法，使用算法的环境类针对抽象策略类进行编程，符合“依赖倒转原则”。在出现新的算法时，只需要增加一个新的实现了抽象策略类的具体策略类即可。
3、策略模式的3个角色
1）Context（环境类）：环境类是使用算法的角色，它在解决某个问题（即实现某个方法）时可以采用多种策略。在环境类中维持一个对抽象策略类的引用实例，用于定义所采用的策略。
2）Strategy（抽象策略类）：它为所支持的算法声明了抽象方法，是所有策略类的父类，它可以是抽象类或具体类，也可以是接口。环境类通过抽象策略类中声明的方法在运行时调用具体策略类中实现的算法。
3）ConcreteStrategy（具体策略类）：它实现了在抽象策略类中声明的算法，在运行时，具体策略类将覆盖在环境类中定义的抽象策略类对象，使用一种具体的算法实现某个业务处理。
4、结构图
二、示例
策略模式通常把一个系列的算法封装到一系列具体策略类里面，作为抽象策略类的子类。环境类是需要使用算法的类，在一个系统中可以存在多个环境类，它们可能需要重用一些相同的算法。
1）先定义一个SortingStrategy协议，是排序算法协议，表示抽象策略类；
2）然后创建四个类BubbleSort、SelectionSort、InsertionSort和QuickSort，并遵循于SortingStrategy协议，表示具体策略类；
3）最后创建Context类，有一个strategy属性，表示环境类。
SortingStrategy协议：
// 排序算法策略
@protocol SortingStrategy <NSObject>
- (NSArray *)sortingAlgorithmWithArray:(NSArray *)array; //声明抽象算法
@end
typedef id<SortingStrategy> SortingStrategy;
BubbleSort、SelectionSort、InsertionSort和QuickSort类：
// BubbleSort 冒泡排序
@interface BubbleSort : NSObject<SortingStrategy>
@end
@implementation BubbleSort
- (NSArray *)sortingAlgorithmWithArray:(NSArray *)array {
NSLog(@"使用冒泡排序算法");
return [NSArray array]; //这里省略具体算法
}
@end
// SelectionSort 选择排序
@interface SelectionSort : NSObject<SortingStrategy>
@end
@implementation SelectionSort
- (NSArray *)sortingAlgorithmWithArray:(NSArray *)array {
NSLog(@"使用选择排序算法");
return [NSArray array]; //这里省略具体算法
}
@end
// InsertionSort 插入排序
@interface InsertionSort : NSObject<SortingStrategy>
@end
@implementation InsertionSort
- (NSArray *)sortingAlgorithmWithArray:(NSArray *)array {
NSLog(@"使用插入排序算法");
return [NSArray array]; //这里省略具体算法
}
@end
// QuickSort 快速排序
@interface QuickSort : NSObject<SortingStrategy>
@end
@implementation QuickSort
- (NSArray *)sortingAlgorithmWithArray:(NSArray *)array {
NSLog(@"使用快速排序算法");
return [NSArray array]; //这里省略具体算法
}
@end
Context类：
// 环境类：使用算法的角色
@interface Context : NSObject
@property(nonatomic, strong) SortingStrategy strategy; //维持一个对抽象策略类的引用
- (instancetype)initWithStrategy:(SortingStrategy)strategy;
- (NSArray *)sortWithArray:(NSArray *)array;
@end
@implementation Context
- (instancetype)initWithStrategy:(SortingStrategy)strategy {
self = [super init];
if (self) {
_strategy = strategy;
}
return self;
}
- (NSArray *)sortWithArray:(NSArray *)array {
return [self.strategy sortingAlgorithmWithArray:array]; //调用策略类中的算法
}
@end
运行代码：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
SortingStrategy bubble = [BubbleSort new];
Context *context1 = [[Context alloc] initWithStrategy:bubble];
[context1 sortWithArray:@[@3, @1, @2]];
SortingStrategy selection = [SelectionSort new];
Context *context2 = [[Context alloc] initWithStrategy:selection];
[context2 sortWithArray:@[@6, @8, @7]];
}
打印结果：
使用冒泡排序算法
使用选择排序算法
三、总结
策略模式用于算法的自由切换和扩展，它是应用较为广泛的设计模式之一。策略模式对应于解决某一问题的一个算法族，允许用户从该算法族中任选一个算法来解决某一问题，同时可以方便地更换算法或者增加新的算法。只要涉及到算法的封装、复用和切换都可以考虑使用策略模式。
1、优点
1、策略模式提供了对“开闭原则”的完美支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为，也可以灵活地增加新的算法或行为。
2、策略模式提供了管理相关的算法族的办法。策略类的等级结构定义了一个算法或行为族，恰当使用继承可以把公共的代码移到抽象策略类中，从而避免重复的代码。
3、策略模式提供了一种可以替换继承关系的办法。如果不使用策略模式，那么使用算法的环境类就可能会有一些子类，每一个子类提供一种不同的算法。但是，这样一来算法的使用就和算法本身混在一起，不符合“单一职责原则”，决定使用哪一种算法的逻辑和该算法本身混合在一起，从而不可能再独立演化；而且使用继承无法实现算法或行为在程序运行时的动态切换。
4、策略模式提供了一种算法的复用机制，由于将算法单独提取出来封装在策略类中，因此不同的环境类可以方便地复用这些策略类。
2、缺点
1、客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类。这就意味着客户端必须理解这些算法的区别，以便适时选择恰当的算法。换言之，策略模式只适用于客户端知道所有的算法或行为的情况。
2、策略模式将造成系统产生很多具体策略类，任何细小的变化都将导致系统要增加一个新的具体策略类。
3、无法同时在客户端使用多个策略类，也就是说，在使用策略模式时，客户端每次只能使用一个策略类，不支持使用一个策略类完成部分功能后再使用另一个策略类来完成剩余功能的情况。
3、适用场景
1、一个系统需要动态地在几种算法中选择一种，那么可以将这些算法封装到一个个的具体算法类中。
2、不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，在具体策略类中封装算法与相关的数据结构，可以提高算法的保密性与安全性。
4、iOS应用举例
在MVC模式中，控制器决定视图对模型数据进行显示的时机和内容。视图本身知道如何绘图，但需要控制器告诉它要显示的内容。同一个视图如果与不同的控制器合作，数据内容随着不同控制器而不同，这个时候控制器就是视图的策略。
Demo地址：iOS-Design-Patterns
