JavaScript 设计模式之策略模式

Posted 2022-10-25

什么是设计模式？为什么需要学习设计模式？

学习设计模式的目的是：为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模式使代码编写真正工程化；设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。

经典的设计模式有 23 种，但并不是每一种设计模式都被频繁使用。在这里，介绍最常用和最实用的几种设计模式，本文先来介绍策略模式（Strategy Pattern）。

策略模式是一种行为设计模式，定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化，也称为政策模式（Policy）。

假如正在开发一个在线商城的项目，每个产品都有原价，称之为 ​​originalPrice​​。但实际上并非所有产品都以原价出售，可能会推出允许以折扣价出售商品的促销活动。

商家可以在后台为产品设置不同的状态，然后实际售价将根据产品状态和原价动态调整。

具体规则如下：

• 部分产品已预售：为鼓励客户预订，将在原价基础上享受​​20%​​ 的折扣。
• 部分产品处于正常促销阶段：如果原价低于或等于​​100​​，则以​​10%​​的折扣出售；如果原价高于​​100​​，则减​​10​​ 元。
• 有些产品没有任何促销活动：它们属于​​default​​ 状态，并以原价出售。

这时需要写一个获取商品价格的函数 ​​getPrice​​ ，应该怎么写呢？

function getPrice(originalPrice, status) 
    // ...
    // 返回价格;

事实上，面对这样的问题，如果不考虑任何设计模式，最直观的写法可能 ​​if-else​​ 多次条件判断语句来计算价格。

有三种状态，可以快速编写如下代码：

function getPrice(originalPrice, status) 
    if (status === "pre-sale") 
        return originalPrice * 0.8;
    

    if (status === "promotion") 
        if (origialPrice <= 100) 
            return origialPrice * 0.9;
         else 
            return originalPrice - 20;
        
    

    if (status === "default") 
        return originalPrice;
    

有三个条件，上面的代码写了三个 ​​if​​ 语句，这是非常直观的代码，但是这段代码组织上不好。

首先，它违反了单一职责原则（Single responsibility principle，规定每个类或者函数都应该有一个单一的功能，并且该功能应该由这个类或者函数完全封装起来）。函数 ​​getPrice​​ 做了太多的事情，这个函数不易阅读，也容易出现 ​​bug​​ 。如果一个条件出现 ​​bug​​ ，整个函数就会崩溃。同时，这样的代码也不容易调试。

并且这段代码很难应对变化的需求，这时就需要考虑设计模式，其往往会在业务逻辑发生变化时展现出它的魅力。

假设业务扩大了，现在还有另一个折扣促销：黑色星期五。折扣规则如下：

• 价格低于或等于 100 元的产品以 20% 的折扣出售。
• 价格高于 100 元但低于 200 元的产品将减少 20 元。
• 价格高于或等于 200 元的产品将减少 20 元。

这个时候该怎么扩展 ​​getPrice​​ 函数呢？

看起来必须在 ​​getPrice​​ 函数中添加一个条件语句：

function getPrice(originalPrice, status) 
    if (status === "pre-sale") 
        return originalPrice * 0.8;
    

    if (status === "promotion") 
        if (origialPrice <= 100) 
            return origialPrice * 0.9;
         else 
            return originalPrice - 20;
        
    
    // 黑色星期五规则
    if (status === "black-friday") 
        if (origialPrice >= 100 && originalPrice < 200) 
            return origialPrice - 20;
         else if (originalPrice >= 200) 
            return originalPrice - 50;
         else 
            return originalPrice * 0.8;
        
    

    if (status === "default") 
        return originalPrice;
    

每当增加或减少折扣时，都需要更改函数。这种做法违反了开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。修改已有的功能很容易出现新的错误，而且还会使得 ​​getPrice​​ 越来越臃肿。

那么如何优化这段代码呢？

首先，可以拆分这个函数 ​​getPrice​​ 以减少臃肿。

/**
 * 预售商品价格规则
 * @param * origialPrice
 * @returns
 */
function preSalePrice(origialPrice) 
    return originalPrice * 0.8;

/**
 * 促销商品价格规则
 * @param * origialPrice
 * @returns
 */
function promotionPrice(origialPrice) 
    if (origialPrice <= 100) 
        return origialPrice * 0.9;
     else 
        return originalPrice - 20;
    

/**
 * 黑色星期五促销规则
 * @param * origialPrice
 * @returns
 */
function blackFridayPrice(origialPrice) 
    if (origialPrice >= 100 && originalPrice < 200) 
        return origialPrice - 20;
     else if (originalPrice >= 200) 
        return originalPrice - 50;
     else 
        return originalPrice * 0.8;
    

/**
 * 默认商品价格
 * @param * origialPrice
 * @returns
 */
function defaultPrice(origialPrice) 
    return origialPrice;


function getPrice(originalPrice, status) 
    if (status === "pre-sale") 
        return preSalePrice(originalPrice);
    

    if (status === "promotion") 
        return promotionPrice(originalPrice);
    

    if (status === "black-friday") 
        return blackFridayPrice(originalPrice);
    

    if (status === "default") 
        return defaultPrice(originalPrice);
    

经过这次修改，虽然代码行数增加了，但是可读性有了明显的提升。​​getPrice​​ 函数显然没有那么臃肿，写单元测试也比较方便。

但是上面的改动并没有解决根本的问题：代码还是充满了 ​​if-else​​ ，而且当增加或者减少折扣规则的时候，仍然需要修改 ​​getPrice​​。

其实使用这些 ​​if-else​​ 的目的就是为了对应状态和折扣策略。

从图中可以发现，这个逻辑本质上是一种映射关系：产品状态与折扣策略的映射关系。

可以使用映射而不是冗长的 ​​if-else​​ 来存储映射，按照这个思路可以构造一个价格策略的映射关系（策略名称与其处理函数之间的映射），如下：

const priceStrategies = 
    "pre-sale": preSalePrice,
    promotion: promotionPrice,
    "black-friday": blackFridayPrice,
    default: defaultPrice,
;

将状态与折扣策略结合起来，价格函数就可以优化成如下：

function getPrice(originalPrice, status) 
    return priceStrategies[status](originalPrice);

这时候如果需要加减折扣策略，不需要修改函数，只需要修改价格策略映射关系 ​​priceStrategies​​

之前的代码逻辑如下：

优化后的代码逻辑如下：

以上的优化策略就是使用了设计模式之策略模式，在实际的项目开发过程中还是比较实用。

在什么情况下可以考虑使用策略模式呢？如果函数具有以下特征：

• 判断条件很多
• 各个判断条件下的代码相互独立

然后可以将每个判断条件下的代码封装成一个独立的函数，然后建立判断条件和具体策略的映射关系。