策略模式虽好，Policy-based design更佳

程序员的园

发布于 2024-07-18 13:21:39

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发布于 2024-07-18 13:21:39

策略模式（设计模式——策略模式）大家耳熟能详，简言之，策略模式基于运虚表指针实现多态，但运行时的多态是有时间成本的。对于性能要求高的场景，策略模式反而不是最优选择。

Policy-based design（基于策略的设计）是一种现代C++编程中的高级泛型编程技术，基于模板或继承来定义一组可插拔的策略，每个策略代表一种特定的行为或特性。通过组合不同的策略，可以创建出具有不同功能特性的类实例，从而在不牺牲灵活性的前提下增加代码重用性和可扩展性。

与策略模式相比，策略模式侧重于在运行时动态切换行为，适用于OOP环境，主要通过对象组合和多态性实现。Policy-based Design则是在编译时期静态确定行为，适用于泛型编程环境，利用模板参数化实现行为的组合和选择，有助于提高代码的灵活性和重用性。

所以针对性能要求高且类似于策略模式的场景下时，推荐使用Policy-based design。

背景

假设有如下需求，某个酒店拥有自己的会员等级和会员制度，普通会员没有折扣；黄金会员享受9折优惠；钻石会员享受8折优惠；如何设计这套系统。(和策略模式的需求相同)

代码实现

Policy-based design 就可以基于模板实现，也可以基于继承实现，分别如下：

基于模板的实现方式

#include<concepts>

#include<iostream>


template <typenameT>

concept StrategyConcept = requires(T t, float arg) {

    {t.discont(arg)}-> std::same_as<float>;

};


template <typenameMemberType>

requires StrategyConcept<MemberType>

class MemberCart  {

public:

    float  check_out(floatnum) {
        MemberType t;
        returnt.discont(num);
    }
};


struct RegularMemberCart {
    floatdiscont(floatnum) {
      return num;
    }
};


struct GoldenMemberCart {

    floatdiscont(floatnum) {
        return num * 0.9;
    }
};



struct DiamondMemberCart {
    floatdiscont(floatnum) {
        return num * 0.8;
    }
};



int using_template() {

    MemberCart<RegularMemberCart> regular_cart;
    std::cout<<"regular member cost "<<regular_cart.check_out(100)<<std::endl;


    MemberCart<GoldenMemberCart> golden_cart;
    std::cout << "golden member cost " << golden_cart.check_out(100) << std::endl;


    MemberCart<DiamondMemberCart> diamond_cart;
    std::cout << "golden member cost " << diamond_cart.check_out(100) << std::endl;

    return 0;

}

基于继承的实现方式

#include<concepts>
#include<iostream>


template<typenameT>
structMemberCart:publicT
{
public:
    float
};


struct RegularMemberCart {
    floatdiscont(floatnum) {
        return num;
    }
};


struct GoldenMemberCart {
    floatdiscont(floatnum) {
        return num * 0.9;
    }
};


struct DiamondMemberCart {
    floatdiscont(floatnum) {
        return num * 0.8;
    }
};


int using_herb() {
    MemberCart<RegularMemberCart> regular_cart;
    std::cout << "regular member cost " << regular_cart.discont(100) << std::endl;


    MemberCart<GoldenMemberCart> golden_cart;
    std::cout << "golden member cost " << golden_cart.discont(100) << std::endl;


    MemberCart<DiamondMemberCart> diamond_cart;
    std::cout << "golden member cost " << diamond_cart.discont(100) << std::endl;
    return 0;
}

美玉存瑕

policy-based design 根据不同的策略选择不同的行为，不仅提供了灵活性，还具有很好的扩展性。有策略模式的地方就可以有Policy-based design，但是Policy-based design也存在其固有的缺点，