JS设计模式——策略模式

Posted 2020-11-25 瓜牛

设计模式高大上，业务代码用不上...平时用不上我们就可以忽略了吗？

非也，就像面试造火箭，工作拧螺丝一样。万一我们公司哪天要造火箭了，你得立马能上手。

同时，有些复杂的业务代码也可以用设计模式的思想去写，如果你对设计模式不了解，到时怎么会想到呢？那你写出来的代码怕是很难去阅读和维护。

说了那么多，就是想说一点：设计模式很棒！你可以不用，但不能不会!下面来聊聊策略模式：

策略模式的定义

何为策略？比如我们要去西藏旅游，可以根据自身的实际情况来选择出行的路线。
如果没有时间但是不在乎钱，可以选择坐飞机。

? 如果没有钱，时间还算充足，可以选择坐火车。

? 如果再穷一点，时间充足，可以选择骑行。

?

在程序设计中，我们也常常遇到类似的情况，要实现某一个功能有多种选择方案。比如一个压缩文件的程序，你可以根据自己的需求选择zip算法或者gzip算法。

定义：策略模式定义一系列的算法，分别封装起来，让他们之间可以相互替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

废话不多说，下面直接show code...

年终奖实例

年底了，又到了发年终奖的时候。有些公司的年终奖根据员工的工资基数和绩效等级来发放的。例如，绩效为A的人年终奖有4倍工资，绩效为B的有3倍，绩效为C的只有2倍。

假如财务部要求我们提供一段代码来实现这个核算逻辑，我们要怎么实现呢？

初级-一个函数搞定

这不是很简单嘛，写一个函数，传入工资基数和绩效等级，返回最终计算的奖金。代码如下：

var calculateBonus = function( performanceLevel, salary ){
?    if ( performanceLevel === 'A' ){
?        return salary * 4;
?    }

?    if ( performanceLevel === 'B' ){
?        return salary * 3;
?    }

?    if ( performanceLevel === 'C' ){
?        return salary * 2;
?    }
};

calculateBonus( 'B', 20000  );        // 输出：40000

calculateBonus( 'S', 6000 );        // 输出：24000

可以发现，这段代码十分简单，但是存在着明显的缺点：

? calculateBonus函数比较庞大，包含了很多if-else语句，这些语句需要覆盖所有的逻辑分支。

? calculateBonus函数缺乏弹性，如果增加了一种新的绩效等级D，或者把A等级的倍数改成5，那我们必须深入。

? calculateBonus函数的内部实现，这是违反开放-封闭原则的。

算法的复用性差，如果在程序的其他地方需要重用这些计算奖金的算法呢？我们的选择只有复制和粘贴。因此，我们需要重构这段代码。

进阶-组合函数重构代码

一般最容易想到的办法就是使用组合函数来重构它，我们把各种算法封装到一个个的小函数里面，这些小函数有着良好的命名，可以一目了然地知道它对应着哪种算法，它们也可以被复用在程序的其他地方。代码如下：

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

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

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

var calculateBonus = function( performanceLevel, salary ){
?    if ( performanceLevel === 'A' ){
?        return performanceA( salary );
?    }

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

?    if ( performanceLevel === 'C' ){
?        return performanceC( salary );
?    }
};

calculateBonus(  'A' , 10000 );    // 输出：40000

目前，我们的程序得到了一定的改善，但这种改善非常有限，我们依然没有解决最重要的问题：calculateBonus函数有可能越来越庞大，而且在系统变化的时候缺乏弹性。

终极-策略模式解决痛点

策略模式指的是定义一系列的算法，把它们一个个封装起来。将不变的部分和变化的部分隔开是每个设计模式的主题，策略模式也不例外。策略模式的目的就是将算法的使用与算法的实现分离。

在这个例子里，算法的使用方式是不变的，都是根据某个算法取得计算后的奖金数额。而算法的实现是各异和变化的，每种绩效对应着不同的计算规则。

一个策略模式的程序至少由两个部分组成。第一个部分是一组策略，策略类分装了具体的算法，并负责具体的计算过程。第二部分是环境类Context，Context接受客户的请求，随后把请求委托给某一个策略类。要做到这点，说明Context中要维持对某个策略对象的引用。

现在用策略模式来重构上面的代码。第一个版本是模仿传统面向对象语言中的实现。我们先把每种绩效的计算规则都封装在对应的策略类里面：

var performanceA = function() {};
performanceA.prototype.calculate = function (salary) {
?   return salary * 4
}

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

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

接下来定义奖金类Bonus：

var Bonus = function(){
?    this.salary = null;      // 原始工资
?    this.strategy = null;    // 绩效等级对应的策略对象
};

Bonus.prototype.setSalary = function( salary ){
?    this.salary = salary;    // 设置员工的原始工资
};

Bonus.prototype.setStrategy = function( strategy ){
?    this.strategy = strategy;    // 设置员工绩效等级对应的策略对象
};

Bonus.prototype.getBonus = function(){    //取得奖金数额
?    return this.strategy.calculate( this.salary );    // 把计算奖金的操作委托给对应的策略对象
};

在完成最终的代码之前，我们再来回顾一下策略模式的思想：定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互转换。

这句话说的更详细一点就是：定义一系列的算法，把它们各自封装成策略类，算法被封装在策略类内部的方法里。在客户对Context发起请求的时候，Context总是把请求委托给这些策略对象中间的某一个进行计算。

“并且使它们可以相互替换”，这句话在很大程度上是相对于静态类型语言而言的。因为静态类型语言中有类型检查机制，所以各个策略类需要实现同样的接口。当它们的真正类型被隐藏在接口后面时，它们才能被相互替换。而在javascript这种“类型模糊”的语言中没有这种困扰，任何对象都可以被替换使用。因此，JavaScript中的“可以相互替换使用”变现为它们具有相同的目标和意图。

现在我们来完成剩下的代码。先创建一个bouns对象，并且给bonus对象设置一些原始数据，比如员工的原始工资数额。接下来把某个计算奖金的策略对象也传入bonus对象内部保存起来。当调起bonus.getBonus()来计算奖金的时候，bonus对象本身并没有能力进行计算，而是把请求委托给了之前保存好的策略对象：

var bonus = new Bonus();
bonus.setSalary( 10000 );

bonus.setStrategy( new performanceA() );  //设置策略对象
console.log( bonus.getBonus() );    // 输出：40000    

bonus.setStrategy( new performanceB() );  //设置策略对象
console.log( bonus.getBonus() );    // 输出：30000  

上面我们用策略模式重构了这段代码，可以看出通过策略模式重构之后，代码变得更加清晰，各个类的职责更加鲜明。但这段代码是基于传统面向对象语言的模仿，下面我们将了解用JavaScript实现策略模式。

我们让strategy对象从各个策略类中创建而来，这是模拟一些传统面向对象语言的实现。实际上在JavaScript语言中，函数也是对象，所以更简单和直接的做法是把strategy直接定义为函数：

var strategies = {
?    "A": function( salary ){
?        return salary * 4;
?    },

?    "B": function( salary ){
?        return salary * 3;
?    },

?    "C": function( salary ){
?        return salary * 2;
?    }
};

同样，Context也没有必要必须用Bonus类来表示，我们依然用calculateBonus 函数充当Context来接受用户的请求。经过改造，代码的结构变得更加简洁：

var strategies = {
?    "A": function( salary ){
?        return salary * 4;
?    },

?    "B": function( salary ){
?        return salary * 3;
?    },

?    "C": function( salary ){
?        return salary * 2;
?    }
};

var calculateBonus = function( level, salary ){
?   return strategies[level](salary)
};

console.log( calculateBonus( 'A', 20000 ) );        // 输出： 80000
console.log( calculateBonus( 'B', 10000 ) );        // 输出： 30000

上面的例子让我们对策略模式有了初步了解，其实总结起来就干了一件事：解耦。下面我们再来看看策略模式在jQuery中的应用：

$( div ).animate( {"left: 200px"}, 1000, 'linear' );  //匀速运动

$( div ).animate( {"left: 200px"}, 1000, 'cubic' );  //三次方的缓动

相信大家看到这两段代码就很熟悉了吧。

优缺点

• 策略模式利用组合、委托和多态等技术和思想，可以有效地避免多重条件选择语句。
• 策略模式提供了对开放—封闭原则的完美支持，将算法封装在独立的strategy中，使得它们易于切换，易于理解，易于扩展。
• 策略模式中的算法也可以复用在系统的其他地方，从而避免许多重复的复制粘贴工作。
• 在策略模式中利用组合和委托来让Context拥有执行算法的能力，这也是继承的一种更轻便的替代方案。

当然，策略模式也有一些缺点，但这些缺点并不严重。

首先，使用策略模式会在程序中增加许多策略类或者策略对象，但实际上这比把它们负责的逻辑堆砌在Context中要好。 其次，要使用策略模式，必须了解所有的strategy（策略的名字要通过API暴露），必须了解各个strategy之间的不同点，这样才能选择一个合适的strategy。比如，我们要选择一种合适的旅游出行路线，必须先了解选 择飞机、火车、自行车等方案的细节。此时strategy要向客户暴露它的所有实现，这是违反最少知识原则的。

参考：精读JavaScript设计模式之策略模式