C++ 設計模式：策略模式完整解析與工廠結合實作

策略模式定義一系列演算法，將各演算法封裝並使其可互換，讓演算法能獨立於使用它的客戶端而變化。本文結合加班費計算實例，詳解策略模式結構、適用場景、基礎實作與簡單工廠結合優化。

核心概念

• Strategy（抽象策略）：定義所有演算法的公共介面。
• ConcreteStrategy（具體策略）：實作具體演算法（如平日加班、週末加班、國定假日加班）。
• Context（環境角色）：持有策略物件參考，委派實際計算工作。

UML 類別圖

適用場景

1. 多個相關類別僅行為不同，需動態切換行為。
2. 需要同一演算法的不同變體（如不同稅率計算）。
3. 演算法使用客戶端不應知曉的資料，避免暴露複雜資料結構。
4. 類別中包含大量條件分支，可將各分支移入獨立策略類別。

基礎實作（純策略模式）

#include <iostream>
using namespace std;

class Strategy {
public:
    virtual void AlgorithmInterface() = 0;
    virtual ~Strategy() {}
};

class ConcreteStrategyA : public Strategy {
public:
    void AlgorithmInterface() override { cout << "I am from ConcreteStrategyA." << endl; }
};

class ConcreteStrategyB : public Strategy {
public:
    void AlgorithmInterface() override { cout << "I am from ConcreteStrategyB." << endl; }
};

class ConcreteStrategyC : public Strategy {
public:
    void AlgorithmInterface() override { cout << "I am from ConcreteStrategyC." << endl; }
};

class Context {
    Strategy *pStrategy;
public:
    Context(Strategy *p) : pStrategy(p) {}
    void ContextInterface() { pStrategy->AlgorithmInterface(); }
    ~Context() { delete pStrategy; }
};

int main() {
    Context *pContextA = new Context(new ConcreteStrategyA);
    Context *pContextB = new Context(new ConcreteStrategyB);
    Context *pContextC = new Context(new ConcreteStrategyC);
    pContextA->ContextInterface();
    pContextB->ContextInterface();
    pContextC->ContextInterface();
    delete pContextA; delete pContextB; delete pContextC;
}

進階：策略模式 + 簡單工廠（降低客戶端複雜度）

#include <iostream>
using namespace std;

typedef enum { StrategyA, StrategyB, StrategyC } STRATEGYTYPE;

class Strategy {
public:
    virtual void AlgorithmInterface() = 0;
    virtual ~Strategy() = 0;
};
Strategy::~Strategy() {}

class ConcreteStrategyA : public Strategy {
public:
    void AlgorithmInterface() override { cout << "I am from ConcreteStrategyA." << endl; }
    ~ConcreteStrategyA() {}
};
// ConcreteStrategyB, ConcreteStrategyC 同理...

class Context {
    Strategy *pStrategy;
public:
    Context(STRATEGYTYPE type) {
        switch (type) {
            case StrategyA: pStrategy = new ConcreteStrategyA; break;
            case StrategyB: pStrategy = new ConcreteStrategyB; break;
            case StrategyC: pStrategy = new ConcreteStrategyC; break;
        }
    }
    ~Context() { delete pStrategy; }
    void ContextInterface() { if (pStrategy) pStrategy->AlgorithmInterface(); }
};

int main() {
    Context *pContext = new Context(StrategyA);
    pContext->ContextInterface();
    delete pContext;
}

實務應用啟示

資料庫連線是經典策略模式場景：不同資料庫（MySQL、PostgreSQL、Oracle）連線演算法不同，封裝為獨立策略，執行期動態切換，實現資料庫無關架構。

總結

策略模式將「做什麼」（Context）與「怎麼做」（Strategy）分離，符合開閉原則。結合簡單工廠可進一步簡化客戶端程式碼。實務中常見於演算法族群、格式轉換、驗證規則等可換拔邏輯。