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。 在程式設計 ...
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。
在程式設計中,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式,既可以選擇zip演算法,也可以選擇gzip演算法。
這些演算法靈活多樣,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
定義一系列的演算法,把它們一個個封裝起來,並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
以上的實現存在下麵的缺點:
- 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的獎金繫數改為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。
- 演算法的復用性差,如果在程式的其他地方需要重用這些計算獎金的演算法呢?我們的選擇只有複製和粘貼
使用組合函數重構代碼
把計算年終獎的各種演算法封裝到一個個的小函數裡面,這些小函數有著良好的命名,可以一目瞭然地知道它對應著哪種演算法,它們也可以被覆用在程式的其他地方。
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
重構之後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
下麵使用策略模式來重構代碼。策略模式指的是定義一系列的演算法,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演算法的使用與演算法的實現分離開來。
在這個例子里,演算法的使用方式是不變的,都是根據某個演算法取得計算後的獎金數額。而演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。
一個基於策略模式的程式至少由兩部分組成。第一個部分是一組策略類,策略類封裝了具體的演算法,並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,隨後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,將演算法封裝在獨立的strategy中,使得它們易於切換,易於理解,易於擴展。
- 策略模式中的演算法也可以復用在系統的其他地方,從而避免許多重覆的複製粘貼工作。
- 在策略模式中利用組合和委托來讓Context擁有執行演算法的能力,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,但這些缺點並不嚴重。
- 使用策略模式會在程式中增加許多策略類或者策略對象。
- 必須瞭解所有的策略類,必須瞭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。