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。