JavaScript設計模式與開發實踐 - 策略模式

xi4oh4o 發布于2019-08-21 17:38 / 333人閱讀

摘要：引言本文摘自設計模式與開發實踐在現實中，很多時候也有多種途徑到達同一個目的地。將不變的部分和變化的部分隔開是每個設計模式的主題，策略模式也不例外，策略模式的目的就是將算法的使用與算法的實現分離開來。一個基于策略模式的程序至少由兩部分組成。

引言

本文摘自《JavaScript設計模式與開發實踐》

在現實中，很多時候也有多種途徑到達同一個目的地。比如我們要去某個地方旅游，可以根據具體的實際情況來選擇出行的線路。

如果沒有時間但是不在乎錢，可以選擇坐飛機。

如果沒有錢，可以選擇坐大巴或者火車。

如果再窮一點，可以選擇騎自行車。

在程序設計中，我們也常常遇到類似的情況，要實現某一個功能有多種方案可以選擇。比如一個壓縮文件的程序，既可以選擇zip算法，也可以選擇gzip算法。

這些算法靈活多樣，而且可以隨意互相替換。這種解決方案就是本文將要介紹的策略模式。

模式定義

定義一系列的算法，把它們一個個封裝起來，并且使它們可以相互替換。

示例 計算年終獎

很多公司的年終獎是根據員工的工資基數和年底績效情況來發放的。例如，績效為S的人年終獎有4倍工資，績效為A的人年終獎有3倍工資，而績效為B的人年終獎是2倍工資。假設財務部要求我們提供一段代碼，來方便他們計算員工的年終獎。

一般的實現

var calculateBonus = function (performanceLevel, salary) {

    if (performanceLevel === "S") {
        return salary * 4;
    }

    if (performanceLevel === "A") {
        return salary * 3;
    }

    if (performanceLevel === "B") {
        return salary * 2;
    }
};

// 測試
calculateBonus("B", 20000); // 輸出：40000
calculateBonus("S", 6000); // 輸出：24000

以上的實現存在下面的缺點：

calculateBonus函數比較龐大，包含了很多if-else語句，這些語句需要覆蓋所有的邏輯分支。

calculateBonus函數缺乏彈性，如果增加了一種新的績效等級C，或者想把績效S的獎金系數改為5，那我們必須深入calculateBonus函數的內部實現，這是違反開放-封閉原則的。

算法的復用性差，如果在程序的其他地方需要重用這些計算獎金的算法呢？我們的選擇只有復制和粘貼

使用組合函數重構代碼

把計算年終獎的各種算法封裝到一個個的小函數里面，這些小函數有著良好的命名，可以一目了然地知道它對應著哪種算法，它們也可以被復用在程序的其他地方。

var performanceS = function (salary) {
    return salary * 4;
};

var performanceA = function (salary) {
    return salary * 3;
};

var performanceB = function (salary) {
    return salary * 2;
};

var calculateBonus = function (performanceLevel, salary) {

    if (performanceLevel === "S") {
        return performanceS(salary);
    }

    if (performanceLevel === "A") {
        return performanceA(salary);
    }

    if (performanceLevel === "B") {
        return performanceB(salary);
    }

};

// 測試
calculateBonus("A", 10000);    // 輸出：30000

重構之后的代碼得到了一定的改善，但是依然沒有解決最重要的問題：calculateBonus函數有可能越來越龐大，而且在系統變化的時候缺乏彈性。

使用策略模式重構代碼

下面使用策略模式來重構代碼。策略模式指的是定義一系列的算法，把它們一個個封裝起來。將不變的部分和變化的部分隔開是每個設計模式的主題，策略模式也不例外，策略模式的目的就是將算法的使用與算法的實現分離開來。

在這個例子里，算法的使用方式是不變的，都是根據某個算法取得計算后的獎金數額。而算法的實現是各異和變化的，每種績效對應著不同的計算規則。

一個基于策略模式的程序至少由兩部分組成。第一個部分是一組策略類，策略類封裝了具體的算法，并負責具體的計算過程。第二個部分是環境類Context，Context接受客戶的請求，隨后把請求委托給某一個策略類。要做到這點，說明Context中要維持對某個策略對象的引用。

接近傳統面向對象語言的實現

// 定義每種計算年終獎的策略類
var performanceS = function () {
};
performanceS.prototype.calculate = function (salary) {
    return salary * 4;
};

var performanceA = function () {
};
performanceA.prototype.calculate = function (salary) {
    return salary * 3;
};

var performanceB = function () {
};
performanceB.prototype.calculate = function (salary) {
    return salary * 2;
};

// 定義獎金類Bonus（環境類Context）
var Bonus = function () {
    this.salary = null; // 原始工資
    this.strategy = null; // 績效等級對應的策略對象
};

Bonus.prototype.setSalary = function (salary) {
    this.salary = salary; // 設置員工的原始工資
};

Bonus.prototype.setStrategy = function (strategy) {
    this.strategy = strategy; // 設置員工績效等級對應的策略對象
};

Bonus.prototype.getBonus = function () { // 取得獎金數額
    return this.strategy.calculate(this.salary); // 把計算獎金的操作委托給對應的策略對象
};

// 測試
var bonus = new Bonus();

bonus.setSalary(10000);

bonus.setStrategy(new performanceS());  // 設置策略對象
bonus.getBonus();    // 輸出：40000

bonus.setStrategy(new performanceA());  // 設置策略對象
bonus.getBonus();    // 輸出：30000

使用JavaScript特性實現

// 直接定義為各個不同的方法
var strategies = {
    "S": function (salary) {
        return salary * 4;
    },
    "A": function (salary) {
        return salary * 3;
    },
    "B": function (salary) {
        return salary * 2;
    }
};

// calculateBonus函數充當環境類Context
var calculateBonus = function (level, salary) {
    return strategies[level](salary);
};

// 測試
calculateBonus("S", 20000); // 輸出：80000
calculateBonus("A", 10000); // 輸出：3000

優缺點 優點

策略模式利用組合、委托和多態等技術和思想，可以有效地避免多重條件選擇語句。

策略模式提供了對開放—封閉原則的完美支持，將算法封裝在獨立的strategy中，使得它們易于切換，易于理解，易于擴展。

策略模式中的算法也可以復用在系統的其他地方，從而避免許多重復的復制粘貼工作。

在策略模式中利用組合和委托來讓Context擁有執行算法的能力，這也是繼承的一種更輕便的替代方案。

缺點

策略模式也有一些缺點，但這些缺點并不嚴重。

使用策略模式會在程序中增加許多策略類或者策略對象。

必須了解所有的策略類，必須了解各個策略類之間的不同點，這樣才能選擇一個合適的策略類。此時策略類要向客戶暴露它的所有實現，這是違反最少知識原則的。

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