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策略模式

策略模式(Strategy Pattern),定义一系列的算法,把它们单独封装起来,并且使它们可以相互替换。

一个基于策略模式的程序至少由两部分组成:

  1. 一组策略类,策略类封装了具体的算法,并负责具体的计算过程。
  2. 环境类 Context,Context 接受用户的请求,随后把请求委托给某一个策略类。

示例:根据一个基数和一个模式,计算出结果

1. 简单实现

function sum(count, type) {
if (type === 'A') {
return count * 0.9;
}
if (type === 'B') {
return count * 0.6;
}
if (type === 'C') {
return count * 0.3;
}
}
sum(10000, 'A');
sum(10000, 'B');

这种方式非常简单,但是缺点是:

  1. 函数中存在大量 if-else 语句,这些语句要覆盖所有的逻辑分支
  2. 缺乏弹性、不易扩展,如果要增加一种模式 D,或者要将 A 的系数改为 0.8,都需要修改函数内部的代码,违背「开放封闭原则」

2. 使用组合函数

将各种计算方法封装成单一的函数,各个函数可以被其他地方复用,但是依然没有解决前面的问题。

function modelA(count) {
return count * 0.9;
}
function modelB(count) {
return count * 0.6;
}
function modelC(count) {
return count * 0.3;
}

function sum(count, type) {
if (type === 'A') {
return modelA(count);
}
if (type === 'B') {
return modelB(count);
}
if (type === 'C') {
return modelC(count);
}
}
sum(10000, 'A');
sum(10000, 'B');

3. 使用策略模式

设计模式的核心思想就是将抽象与实现分离,将变化的部分与不变的部分隔开。

目的就是将算法的使用算法的实现分离。

1. 函数形式的策略对象

function modelA(count) {
return count * 0.9;
}
function modelB(count) {
return count * 0.6;
}
function modelC(count) {
return count * 0.3;
}

const modelList = {
A: modelA,
B: modelB,
C: modelC
};

function sum(count, type) {
return modelList[type](count);
}
sum(10000, 'A');
sum(10000, 'B');

2. 模仿面向对象的实现

modelA、modelB、modelC 都是策略类,Sum 是环境类 Context

function modelA() {}
modelA.prototype.calculate = function (count) {
return count * 0.9;
};
function modelB() {}
modelB.prototype.calculate = function (count) {
return count * 0.6;
};
function modelC() {}
modelC.prototype.calculate = function (count) {
return count * 0.3;
};

function Sum() {
this.count = null;
this.model = null;
}
Sum.prototype.setCount = function (count) {
this.count = count;
};
Sum.prototype.setModel = function (model) {
this.model = model;
};
Sum.prototype.getResult = function () {
return this.model.calculate(this.count);
};

const result = new Sum();
result.setCount(10000);
result.setModel(new modelA()); // 设置策略对象
const res = result.getResult();
console.log(res); // 9000

3. 类形式的策略对象

class ModelA {
calculate(count) {
return count * 0.9;
}
}
class ModelB {
calculate(count) {
return count * 0.6;
}
}
class ModelC {
calculate(count) {
return count * 0.3;
}
}

class Sum {
constructor() {
this.count = null;
this.model = null;
}
setCount(x) {
this.count = x;
}
setModel(m) {
this.model = m;
}
getResult() {
return this.model.calculate(this.count); // 将请求委托给某一个策略类
}
}

const obj = new Sum();
obj.setCount(10000);
obj.setModel(new ModelA()); // 设置策略对象
obj.getResult();

总结

  1. 通过运用策略模式优化代码,消除了大量条件分支语句,使得代码结构更清晰且易于维护。
  2. 计算相关的逻辑从环境类(Context)中分离出来,分配给各个独立的策略对象负责。
  3. Context 自身不具备计算能力,而是将计算任务委派给关联的策略对象进行处理。
  4. 各个策略对象分别封装了不同的计算算法,在接收到计算请求时,依据各自内部实现产生不同的计算结果,这是面向对象多态性的一个典型应用。
  5. 多态性体现在策略对象之间可以互相替换,根据实际需求选择合适的策略对象注入到 Context 中。
  6. 通过简单地更改 Context 中引用的策略对象,即可灵活切换并执行不同的计算算法,从而获得期望的计算结果。

在函数作为一等对象的语言中,策略模式是隐形的。strategy 就是值为函数的变量。 在 JavaScript 语言的策略模式中,策略类往往被函数所代替,这时策略模式就成为一种“隐形”的模式。

下面的代码就是策略模式的实现:

const A = function (count) {
return count * 9;
};
const B = function (count) {
return count * 6;
};
const C = function (count) {
return count * 3;
};
const calculateResult = function (fn, count) {
return fn(count);
};
calculateResult(A, 10000);