策略模式是指定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。也就是说这些算法所完成的功能一样，对外的接口一样，只是各自实现上存在差异。用策略模式来封装算法，效果比较好。下面以高速缓存（Cache）的替换算法为例，实现策略模式。
什么是Cache的替换算法呢？简单解释一下， 当发生Cache缺失时，Cache控制器必须选择Cache中的一行，并用欲获得的数据来替换它。所采用的选择策略就是Cache的替换算法。下面给出相应的UML图。
ReplaceAlgorithm是一个抽象类，定义了算法的接口，有三个类继承自这个抽象类，也就是具体的算法实现。Cache类中需要使用替换算法，因此维护了一个 ReplaceAlgorithm的对象。这个UML图的结构就是策略模式的典型结构。下面根据UML图，给出相应的实现。
首先给出替换算法的定义。
- //抽象接口
- class ReplaceAlgorithm
- {
- public:
- virtual void Replace() = 0;
- };
- //三种具体的替换算法
- 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; }
- };
接着给出Cache的定义，这里很关键，Cache的实现方式直接影响了客户的使用方式，其关键在于如何指定替换算法。
方式一：直接通过参数指定，传入一个特定算法的指针。
- //Cache需要用到替换算法
- class Cache
- {
- private:
- ReplaceAlgorithm *m_ra;
- public:
- Cache(ReplaceAlgorithm *ra) { m_ra = ra; }
- ~Cache() { delete m_ra; }
- void Replace() { m_ra->Replace(); }
- };
- int main()
- {
- Cache cache(new LRU_ReplaceAlgorithm()); //暴露了算法的定义
- cache.Replace();
- return 0;
- }
- //Cache需要用到替换算法
- enum RA {LRU, FIFO, RANDOM}; //标签
- 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(); }
- };
- int main()
- {
- Cache cache(LRU); //指定标签即可
- cache.Replace();
- return 0;
- }
方式三：利用模板实现。算法通过模板的实参指定。当然了，还是使用了参数，只不过不是构造函数的参数。在策略模式中，参数的传递难以避免，客户必须指定某种算法。
- //Cache需要用到替换算法
- template <class RA>
- class Cache
- {
- private:
- RA m_ra;
- public:
- Cache() { }
- ~Cache() { }
- void Replace() { m_ra.Replace(); }
- };
- int main()
- {
- Cache<Random_ReplaceAlgorithm> cache; //模板实参
- cache.Replace();
- return 0;
- }
函数的使用)
论如何正确的提高正确率：水题合集（四）...)
