大话设计模式笔记（二）の策略模式
举个栗子
问题描述
商场收银软件，营业员根据客户所购买的商品单价和数量，向客户收费。
简单实现
/**
* 普通实现
* Created by callmeDevil on 2019/6/1.
*/
public class NormalTest {
public static void main(String[] args) {
double price = 10;
double num = 5;
System.out.println(String.format("单价：%s 元", price));
System.out.println(String.format("数量：%s 个", num));
System.out.println(String.format("总价：%s 元", calculateTotal(price, num)));
}
/**
* 计算总价
*
* @param price 单价
* @param num 数量
* @return
*/
private static double calculateTotal(double price, double num) {
return price * num;
}
}
问题2
商品搞促销，打八折，也可能打七折，甚至五折。
数组实现
/**
* 普通实现2
* Created by callmeDevil on 2019/6/1.
*/
public class NormalTest2 {
public static void main(String[] args) {
double price = 10;
double num = 5;
String[] discounts = {"正常收费", "打八折", "打七折", "打五折"};
System.out.println(String.format("单价：%s 元", price));
System.out.println(String.format("数量：%s 个", num));
System.out.println(String.format("折扣：%s ", discounts[1]));
System.out.println(String.format("总价：%s 元", calculateTotal(price, num, 1)));
}
/**
* 计算总价
*
* @param price 单价
* @param num 数量
* @param discount 折扣
* @return
*/
private static double calculateTotal(double price, double num, int discount) {
double total = 0L;
switch (discount) {
case 0:
total = price * num;
break;
case 1:
total = price * num * 0.8;
break;
case 2:
total = price * num * 0.7;
break;
case 3:
total = price * num * 0.5;
break;
default:
break;
}
return total;
}
}
上述方式存在问题
有很多重复代码，就switch语句来说，如果计算方式比较复杂，那么这里就会显得非常冗余，必须考虑重构，抽出共性代码。而且如果需要打其他折扣，修改的地方也很多。
使用简单工厂模式
面向对象的编程，并不是类越多越好，类的划分是为了封装，但分类的基础是抽象，具有相同属性和功能的对象的抽象集合才是类。
/**
* 现金收费抽象类
* Created by callmeDevil on 2019/6/1.
*/
public abstract class CashSuper {
/**
* 收取现金
*
* @param money 原价
* @return 当前价
*/
public abstract double acceptCash(double money);
}
/**
* 正常收费子类
* Created by callmeDevil on 2019/6/1.
*/
public class CashNormal extends CashSuper {
@Override
public double acceptCash(double money) {
// 正常收费，原价返回
return money;
}
}
/**
* 返利收费子类
* Created by callmeDevil on 2019/6/1.
*/
public class CashReturn extends CashSuper{
// 返利条件
private double moneyCondition = 0;
// 返利值
private double moneyReturn = 0;
// 返利收费，初始化时必须输入返利条件和返利值，比如满300返100，
// 则moneyCondition 为300，moneyReturn 为100
public CashReturn(double moneyCondition, double moneyReturn) {
this.moneyCondition = moneyCondition;
this.moneyReturn = moneyReturn;
}
@Override
public double acceptCash(double money) {
double result = money;
if (money >= moneyCondition) {
// 若大于返利条件，则需要减去返利值
result = money - Math.floor(money / moneyCondition) * moneyReturn;
}
return result;
}
}
/**
* 打折收费子类
* Created by callmeDevil on 2019/6/1.
*/
public class CashRebate extends CashSuper{
// 折扣率
private double moneyRebate = 1;
public CashRebate(double moneyRebate) {
// 打折收费，初始化时，必须输入折扣率，如打八折，就是0.8
this.moneyRebate = moneyRebate;
}
@Override
public double acceptCash(double money) {
return money * moneyRebate;
}
}
/**
* 现金收费工厂类
* Created by callmeDevil on 2019/6/1.
*/
public class CashFactory {
/**
* 创建现金收取工厂实例
*
* @param type 收费类型
* @return
*/
public static CashSuper createCashAccept(String type) {
CashSuper cs = null;
switch (type) {
case "正常收费":
cs = new CashNormal();
break;
case "满300减100":
cs = new CashReturn(300, 100);
break;
case "打8折":
cs = new CashRebate(0.8);
break;
default:
break;
}
return cs;
}
}
/**
* 现金收费测试
* Created by callmeDevil on 2019/6/1.
*/
public class CashTest {
public static void main(String[] args) {
double price = 400;
double num = 3;
System.out.println(String.format("单价：%s 元，数量：%s 个", price, num));
String type = "正常收费";
CashSuper cashSuper = CashFactory.createCashAccept(type);
double total = cashSuper.acceptCash(price) * num;
System.out.println(String.format("折扣：%s；总价：%s 元", type, total));
type = "满300减100";
cashSuper = CashFactory.createCashAccept(type);
total = cashSuper.acceptCash(price) * num;
System.out.println(String.format("折扣：%s；总价：%s 元", type, total));
type = "打8折";
cashSuper = CashFactory.createCashAccept(type);
total = cashSuper.acceptCash(price) * num;
System.out.println(String.format("折扣：%s；总价：%s 元", type, total));
}
}
输出结果
单价：400.0 元，数量：3.0 个
折扣：正常收费；总价：1200.0 元
折扣：满300减100；总价：900.0 元
折扣：打8折；总价：960.0 元
仍然存在的缺点
简单工厂模式虽然也能够解决问题2，但这个模式只是解决对象的创建问题，而且由于工厂本身包括了所有的收费模式，商场是可能经常性的更改打折额度和返利额度，每次维护或扩展收费方式都要改动这个工厂，以致代码需要重新编译部署，这是很糟糕的，所以不是最好的解决办法。
策略模式
概念
定义了算法家族，分别封装起来，让他们之间可以互相替换，此模式让算法的变化，不回影响到使用算法的客户。
UML图
代码实现
其实上面的简单工厂模式实现方式里面的CashSuper、CashNormal、CashRebate、CashReturn都不需要更改，只需要增加一个CashContext类，同时修改下客户端就可以了。
/**
* 现金上下文
* Created by callmeDevil on 2019/6/1.
*/
public class CashContext {
private CashSuper cs = null;
public CashContext(String type) {
switch (type) {
case "正常收费":
cs = new CashNormal();
break;
case "满300减100":
cs = new CashReturn(300, 100);
break;
case "打8折":
cs = new CashRebate(0.8);
break;
default:
break;
}
}
public double getResult(double money) {
return cs.acceptCash(money);
}
}
/**
* 策略模式测试
* Created by callmeDevil on 2019/6/1.
*/
public class ContextTest {
public static void main(String[] args) {
double price = 400;
double num = 3;
System.out.println(String.format("单价：%s 元，数量：%s 个", price, num));
String type = "正常收费";
CashContext cashContext = new CashContext(type);
double total = cashContext.getResult(price) * num;
System.out.println(String.format("折扣：%s；总价：%s 元", type, total));
type = "满300减100";
cashContext = new CashContext(type);
total = cashContext.getResult(price) * num;
System.out.println(String.format("折扣：%s；总价：%s 元", type, total));
type = "打8折";
cashContext = new CashContext(type);
total = cashContext.getResult(price) * num;
System.out.println(String.format("折扣：%s；总价：%s 元", type, total));
}
}
需要注意的是
策略模式测试类中的代码与简单工厂的非常相似，因为这里将策略模式与简单工厂模式做了结合，因此比较难以判断策略模式的好处到底在哪。如果仔细分析一下会发现，只用简单工厂的测试类中，也就是客户端代码耦合了CashSuper和CashFactory两个类，而使用了策略模式的客户端只涉及到了CashContext一个类，将客户端与具体算法的实现进行了解耦，这样如果商场需要变更促销折扣时，除了变更具体的折扣实现类，只需要更改CashContext即可，客户端完全不用做任何更改，这就是策略模式带来的最大好处。
总结
- 策略模式是一种定义一系列算法的方法，从概念上看，所有这些算法完成的都是相同的工作，只是实现不同，它可以以相同的方式调用所有的算法，减少了各种算法类与使用算法类之间的耦合。
- 策略模式的Strategy类层次为Context定义了一系列的可供重用的算法或行为。
- 策略模式另一个优点就是简化了单元测试，因为每个算法都有自己的类，可以通过自己的接口单独测试。
- 当不同的行为堆砌在一个类中，就很难避免使用条件语句来选择合适的行为，将这些行为封装在一个个独立的Strategy类中，可以在使用这些行为的类中消除条件语句。
- 策略模式封装了算法，但在实践中，我们发现可以用它来封装几乎任何类型的规则，只要在分析过程中听到需要在不同时间应用不同的业务规则，就可以考虑使用策略模式处理这种变化的可能性。
- 在基本的策略模式中，选择所用具体实现的职责由客户端对象承担，并转给策略模式的Context对象。
- 最后不得不说的是，每增加一种算法，都免不了修改CashContext中的switch分支，这是没办法的，因为任何需求的变更都需要成本。
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