商场收银软件
简单来说,就是根据单价数量计算出总价,同时要应对商场的各种促销活动。
例如,打九折,满300减100,积分等
通过之前简单工厂模式的学习,可以想到创建一个收费的父类,然后继承这个父类,完成每种促销活动的代码。再进一步思考可以把打九折,打八折等可以统一为打折子类,实例化时传入打折数。同理满多少减多少,初始化时需要两个参数。
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。
简单工厂模式实现
UML类图
代码如下
收取现金抽象类
public abstract class CashSuper {
/**
* 收取现金
* @param money 原价
* @return 实际收取的价格
*/
public abstract double acceptMoney(double money);
}
正常收费类
public class CashNormal extends CashSuper {
/**
* 原价返回
* @param money 原价
* @return
*/
@Override
public double acceptMoney(double money) {
return money;
}
}
打折收费类
public class CashRebate extends CashSuper {
private double moneyRebate = 1;
/**
* 初始化时,必须输入折扣率
* @param moneyRebate
*/
public CashRebate(double moneyRebate) {
this.moneyRebate = moneyRebate;
}
@Override
public double acceptMoney(double money) {
return money * moneyRebate;
}
}
收费工厂类
public class CashFactory {
public static CashSuper createCashAccept(String type) {
CashSuper cashSuper = null;
switch (type) {
case "正常收费":
cashSuper = new CashNormal();
break;
case "满300减100":
cashSuper = new CashReturn(300, 100);
break;
case "打8折":
cashSuper = new CashRebate(0.8);
break;
}
return cashSuper;
}
}
简单工厂模式虽然也能解决这个问题,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方式,商场是可能经常性地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。面对算法的时常变动,可以使用策略模式。
策略模式
策略模式(Strategy):它定义了算法家族,分别封装起来,让它们之间可以互相替换,此模式让算法的变化,不会影响到使用算法的客户。[DP]
商场收银时如何促销,用打折还是返利,其实都是一些算法,用工厂来生成算法对象,并没有错,但算法本身只是一种策略,最重要的是这些算法是随时都可能互相替换的,这就是变化点,而封装变化点是面向对象的一种很重要的思维方式。
UML类图
代码如下
抽象算法类
public abstract class Strategy {
/**
* 算法方法
*/
public abstract void algorithmInterface();
}
具体的算法策略A
public class ConcreteStrategyA extends Strategy {
@Override
public void algorithmInterface() {
print("算法A的实现");
}
}
策略B、策略C代码略
Context上下文
public class Context {
private Strategy strategy;
/**
* 构造函数
* @param strategy 具体的策略对象
*/
public Context(Strategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
/**
* 根据具体的策略对象,调用其算法的方法
*/
public void contextInterface() {
strategy.algorithmInterface();
}
}
调用代码
public static void main(String[] args) {
Context context;
//实例化不同的策略
context = new Context(new ConcreteStrategyA());
context.contextInterface();
context = new Context(new ConcreteStrategyB());
context.contextInterface();
}
策略模式实现
根据策略模式代码改写之前用简单工厂模式实现的商场促销,可以把简单工厂模式和策略模式结合起来。
CashContext代码如下:
public class CashContext {
private CashSuper cashSuper;
public CashContext(String type) {
CashSuper cashSuper = null;
switch (type) {
case "正常收费":
cashSuper = new CashNormal();
break;
case "满300减100":
cashSuper = new CashReturn(300, 100);
break;
case "打8折":
cashSuper = new CashRebate(0.8);
break;
}
this.cashSuper = cashSuper;
}
public double getResult(double money) {
return cashSuper.acceptMoney(money);
}
}
前后对比
//简单工厂用法
CashSuper cashSuper = CashFactory.createCashAccept("正常收费");
cashSuper.acceptMoney(100)
//策略模式与简单工厂结合
CashContext cashContext = new CashContext("正常收费");
cashContext.getResult(100);
简单工厂模式需要让客户端认识两个类,CashSuper和CashFactory,而策略模式与简单工厂结合的用法,只需认识CashContext对象,耦合更低。
客户端实例化的是CashContext的对象,调用的是CashContext的方法getResult,使具体的收费算法彻底与客户端分离。连算法的父类CashSuper都不让客户端认识了。
策略模式解析
策略模式是一种定义一系列算法的方法,从概念上来看,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[DPE]
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。继承有助于析取出这些算法中的公共功能[DP]
对于打折、返利或者其他的算法,其实都是对实际商品收费的一种计算方式,通过继承,可以得到它们的公共功能。公共功能是获得计算费用的结果,使得算法间有了抽象的父类。
另外一个 策略模式的优点是简化了单元测试,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[DPE]
策略模式就是用来封装算法的,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[DPE]
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[DPE] 这本身并没有解除客户端需要选择判断的压力,而策略模式与简单工厂模式结合后,选择具体实现的职责也可以由Context来承担,这就最大化减轻了客户端的职责。
总结
策略模式主要用于封装算法,可以在不影响客户使用算法的前提下完成算法的修改或替换等操作。适用于算法经常会变的场景,就像示例中商场的促销策略。