情景：把一堆算法塞到同一段代码中，然后使用if-else或者switch-case条件语句来决定要使用哪个算法？这些算法可能是一堆相似的类函数或方法，用以解决相关的问题。例如验证数据输入的情形，数据本身可以是任何数据类型(如CGFloat，NSString，NSInteger等)，每种数据类型需要不同的算法。如果把每一种算法封装成一个对象，那么就能消除根据数据类型决定使用什么算法的一堆if-else或switch-case语句。 面向对象软件设计中，我们可以把相关算法分离为不同的类，成为策略，对应的设计模式称为策略模式。

何为策略模式

策略模式的使用可以粗暴的分为3个角色。

  1. 策略类，或者定义为策略接口、策略协议，它为所有支持的或相关的算法声明了一个共同接口。
  2. 策略对象：它会实现策略协议，策略对象通常存在多个，分别封装实现具体的算法。
  3. 场景(context)类对象：配置有一个具体策略对象的示例，场景对象使用策略接口调用由具体策略类定义的算法。

它们的静态关系如下图所示：

策略模式类图静态关系策略模式类图静态关系

一组算法，或者说算法的一个层次结构，以ConcreteStrategy(A、B和C)类的形式，共享相同的AlgorithmInterface接口，这样Context就能使用相同的接口访问算法的各种变体。

Context的实例可以在运行时用不同的ConcreteStrategy对象进行配置，这可以理解成更换context对象的『内容』，因为变更是发生在对象的内部。

何时使用策略模式

在以下情形，考虑使用策略模式。

  • 一个类在其操作中使用多个条件语句来定义许多行为，我们可以把相关的条件分支移动到它们自己的策略类中。
  • 需要算法的各种变体。
  • 需要避免把复杂的、与算法相关的数据结构暴露给客户端。

在UITextField中应用策略模式

类图设计如下图所示：

策略模式在输入验证中的应用策略模式在输入验证中的应用

策略接口

这里策略类抽象了两个接口：

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@protocol ACITextFieldInputValidator <NSObject>

- (BOOL)validateInput:(UITextField *)textField
    charactersInRange:(NSRange)range
    replacementString:(NSString *)string
                error:(NSError **)error;

- (BOOL)validateEndEditingInput:(UITextField *)textField error:(NSError **)error;

@end

其中

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- (BOOL)validateInput:(UITextField *)textField
    charactersInRange:(NSRange)range
    replacementString:(NSString *)string
                error:(NSError **)error;

在UITextFieldDelegate的- (BOOL)textField:(UITextField *)textField shouldChangeCharactersInRange:(NSRange)range replacementString:(NSString *)string方法中进行验证。

- (BOOL)validateEndEditingInput:(UITextField *)textField error:(NSError **)error;在UITextFieldDelegate的- (void)textFieldDidEndEditing:(UITextField *)textField方法中进行验证。

这里特殊说明一下：

接口中使用UITextField作为入参而不是使用NSString作为入参，是因为如果只用NSString值，那么策略对象中的动作就是单向的。就是说，验证器只能检查，然后返回结果，而不能修改原始值。而使用UITextField型的输入参数，就可以两全其美。验证器可以选择修改文本框的原始值(比如删除无效的值),或者只检查而不修改。

另一个问题是，如果输入值错误，为什么不引发一个NSException异常呢？这是因为在Cocoa Touch框架中，引发自己的异常然后再用try-catch语句块来捕捉，这非常耗资源，所以不推荐，返回NSError对象的开销相对较小。

场景

这里使用策略的场景是UITextField，在UITextField的子类InputValidateTextField中，声明一个遵循策略协议的对象属性。

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@interface ACIInputValidateTextField : UITextField

@property (nonatomic, strong) id<ACITextFieldInputValidator> inputValidator;

- (BOOL)validateCharactersInRange:(NSRange)range
                replacementString:(NSString *)string
                            error:(NSError **)error;

- (BOOL)validateEndEditingWithError:(NSError **)error;

@end

同时，场景对象中会声明方法来处理调用策略对象的接口方法。具体示例如下：

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@implementation ACIInputValidateTextField

- (BOOL)validateCharactersInRange:(NSRange)range
                replacementString:(NSString *)string
                            error:(NSError **)error {
    
    BOOL shouldChange = [self.inputValidator validateInput:self charactersInRange:range replacementString:string error:error];
    return shouldChange;
}

- (BOOL)validateEndEditingWithError:(NSError **)error {
    BOOL isValid = [self.inputValidator validateEndEditingInput:self error:error];
    return isValid;
}

@end

策略对象

策略对象，这里是遵循了策略协议的TextFieldInputValidator的对象。每个对象会实现TextFieldInputValidator的方法，其中封装了具体的策略实现。

具体代码示例详见github InputValidator

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