对设计模式的总结之简单工厂与策略模式

Posted 2020-09-17

前言

      面向对象编程追求的本质-提高扩展性、可维护性、灵活性和复用性。合理利用面向对象6个原则，能够很好的达到要求。如何利用好就是至关重要的了，前人总结了23+个设计模式能够让初学者更容易学到其中的精髓，本文就说说我对本人对简单工厂模式、策略模式的见解。

简单工厂模式与策略模式

简单工厂模式

      工作中，常常遇到需要做一个功能（鸭子），这个功能中含有可控个数的子操作功能（鸭子叫，鸭子跑，鸭子飞），而且子功能在不同的情况下处理方式又不相同（成年鸭子/小鸭子叫，成年鸭子/小鸭子跑，成年鸭子/小鸭子飞）。我们首先就会想到，用简单工厂模式哇。创建一个该功能的抽象基类，再创建多个实现不同逻辑的子类继承它。最后建立一个工厂类，通过工厂类中类型判断可生成不同的该功能子类实例。客户端最后调用工厂和抽象基类操作即可。实现类与类松耦合，既简单又实用。

      

基本用法

1. 

       /// <summary>
       /// 工厂类
       /// </summary>
       public class GameOfInteractive
       {
           /// <summary>
           /// 游戏返回基类
           /// </summary>
           private static GameAbstract gameServiceCall = null;
   
           /// <summary>
           /// 工厂构造类
           /// </summary>
           /// <param name="gameType"></param>
           public static GameAbstract GameService(int gameType)
           {
               try
               {
                   switch (gameType)
                   {
                       case 1:
                           gameServiceCall = new Sparrow();
                           break;
                       case 2:
                           gameServiceCall = new ShootBirds();
                           break;
                       default:
                           break;
                   }
               }
               catch (Exception ex)
               {
                   throw ex;
               }
               return gameServiceCall;
           }
       }
   
       /// <summary>
       /// 抽象基类
       /// </summary>
       public abstract class GameAbstract
       {
   
           /// <summary>
           /// 游戏登录
           /// </summary>
           /// <param name="sLoginName"></param>
           /// <param name="sPsw"></param>
           /// <returns></returns>
           public abstract string Login(string sLoginName, string sPsw);
   
           /// <summary>
           /// 游戏退出
           /// </summary>
           /// <param name="sLoginName"></param>
           /// <param name="sPsw"></param>
           /// <returns></returns>
           public abstract string LoginOut(string sLoginName, string sPsw);
       }
   
       /// <summary>
       /// XX游戏具体类
       /// </summary>
       public class ShootBirds: GameAbstract
       { /// <summary>
         /// 游戏登录
         /// </summary>
         /// <param name="sLoginName"></param>
         /// <param name="sPsw"></param>
         /// <returns></returns>
           public override string Login(string sLoginName, string sPsw)
           {
               return "我通过HTTP请求和XX游戏服务交互进行登录";
           }
   
           /// <summary>
           /// 游戏退出
           /// </summary>
           /// <param name="sLoginName"></param>
           /// <param name="sPsw"></param>
           /// <returns></returns>
           public override string LoginOut(string sLoginName, string sPsw)
           {
               return "我通过HTTP请求和XX游戏服务交互，传输sLoginName和sPsw，通知客户下线";
           }
       }
   
       /// <summary>
       /// YY游戏操作类
       /// </summary>
       public class Sparrow : GameAbstract
       {
           /// <summary>
           /// 游戏登录
           /// </summary>
           /// <param name="sLoginName"></param>
           /// <param name="sPsw"></param>
           /// <returns></returns>
           public override string Login(string sLoginName, string sPsw)
           {
               return "我通过socket和YY游戏服务交互进行登录";
           }
   
           /// <summary>
           /// 游戏退出
           /// </summary>
           /// <param name="sLoginName"></param>
           /// <param name="sPsw"></param>
           /// <returns></returns>
           public override string LoginOut(string sLoginName, string sPsw)
           {
               return "我通过socket和YY游戏服务交互，传输sLoginName和sPsw，通知客户下线";
           }
       }

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总结

     优缺点：工厂模式初步满足了开放-封闭原则；工厂的使用，降低了对象之间的耦合性，做到了责任分离（客户端不直接创建对象实例，生产实例交给工厂来做）。

                工厂与消费者、原料间的联系都很紧，如果工厂出了问题，与之相关的所有功能都将瘫痪；每次功能扩展，都需要改动工厂类，违反了高内聚责任分配原则。

     使用场景：一般只在很简单的情况下应用。eg:多数据库选择，登录系统与其他系统做简单信息交互操作等。

策略模式

      万物随时变，唯一不变的就是变化。实体经济萧条，商场生意不如以往，不想被拍死在沙滩上，就必须增加新的刺激消费的活动 。eg:满100返10，满500送自行车，会员卡送积分（积分可以换商品），多级会员打折等促销等方式。这些促销方式不是一次性就定下来的，是随着时间的改变产生的，如果在商场计价系统中直接用简单工厂模式，算法经常更改，工厂也随之更改，维护和扩展成本都会逐步增加。考虑到计价功能单一，每个子功能都只做计价，结构固定。可以把具体使用那种计价方式的任务交给客户端来控制，这样就产生了策略模式。策略模式与简单工厂模式很像，都有功能基类和各种扩展的子功能类，唯一不同的就是策略模式强调的是算法封装，不同的算法，用相应的子类进行实现。

      

基本用法

1. 

   /// <summary>
       /// 环境角色
       /// </summary>
       public class Context
       {
           /// <summary>
           /// 需要的策略
           /// </summary>
           private AbstractStrategy strategy = null;
   
           /// <summary>
           /// 计算实际得到工资
           /// </summary>
           /// <param name="overtime"></param>
           /// <returns></returns>
           public decimal CalculateSalary(int overtime)
           {
               return strategy.CalculateSalary(overtime);
           }
       }
       /// <summary>
       /// 抽象策略角色
       /// </summary>
       public abstract class AbstractStrategy
       {
   
           protected  static int baseOvertime = 80;//每个月基础加班时间
   
           /// <summary>
           /// 计算实际得到工资
           /// </summary>
           /// <param name="overtime">加班时间</param>
           /// <returns></returns>
           public abstract decimal CalculateSalary(int overtime);
       }
       /// <summary>
       /// 工人工资计算
       /// </summary>
       public class WagesForWorkmen:AbstractStrategy
       {
           private static decimal baseSalary = 2800;//基础工资
   
           private static decimal overtimeSalary = 37.5M;//每小时加班费
   
           private static decimal extraSubsidies = 8.6M;//超出基础加班时间后每小时另加补助费用
   
   
           /// <summary>
           /// 计算实际得到工资
           /// </summary>
           /// <param name="overtime">加班时间</param>
           /// <returns></returns>
           public override  decimal CalculateSalary(int overtime)
           {
               decimal actuallySalary = baseSalary;
               if (overtime> baseOvertime)
               {
                   actuallySalary += overtimeSalary * baseOvertime + (overtime - baseOvertime) * (overtimeSalary + extraSubsidies);
               }
               else
               {
                   actuallySalary += overtimeSalary * overtime;
               }
               return actuallySalary;
           }
       }
       /// <summary>
       /// 组长工资计算
       /// </summary>
       public class WagesForGroupLeader:AbstractStrategy
       {
           private static decimal baseSalary = 2800;//基础工资
   
           private static decimal postSalary = 800;//岗位工资
   
           private static decimal overtimeSalary = 40M;//每小时加班费
   
           private static decimal extraSubsidies = 5M;//超出基础加班时间后每小时另加补助费用
   
           /// <summary>
           /// 计算实际得到工资
           /// </summary>
           /// <param name="overtime">加班时间</param>
           /// <returns></returns>
           public override decimal CalculateSalary(int overtime)
           {
               decimal actuallySalary = baseSalary+ postSalary;
               if (overtime > baseOvertime)
               {
                   actuallySalary += overtimeSalary * baseOvertime + (overtime - baseOvertime) * (overtimeSalary + extraSubsidies);
               }
               else
               {
                   actuallySalary += overtimeSalary * overtime;
               }
               return actuallySalary;
           }
       }
       /// <summary>
       /// 经理工资计算
       /// </summary>
       public class WagesForManager : AbstractStrategy
       {
           private static decimal baseSalary = 8000;//基础工资
   
           private static decimal overtimeSalary =80M;//每小时加班费
   
           private static decimal extraOvertimeSalary = 0M;//超出基础加班时间后每小时加班费
           /// <summary>
           /// 计算实际得到工资
           /// </summary>
           /// <param name="overtime">加班时间</param>
           /// <returns></returns>
           public override decimal CalculateSalary(int overtime)
           {
               decimal actuallySalary = baseSalary;
               if (overtime > baseOvertime)
               {
                   actuallySalary += overtimeSalary * baseOvertime + (overtime - baseOvertime) * extraOvertimeSalary;
               }
               else
               {
                   actuallySalary += overtimeSalary * overtime;
               }
               return actuallySalary;
           }
       }

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总结

    优缺点：相对于简单工厂模式，能避免工厂挂掉，其他相应功能都被牵连的问题；能满足客户端高频率更换功能实现算法要求（不用总是去改工厂类，只需要在客户端更改调用类）。

                策略模式适用于客户端知道所有的算法或行为的情况，增加了具体功能与客户端的耦合度。

    使用场景：商场计价功能、税收计算功能、保险行业的参保收益计价功能。

简单工厂与策略结合

      使用简单工厂时，客户端需要知道工厂类和功能基类；基本的策略模式，将选择所用具体实现的职责交给客户端，本身没有减除客户端需要选择判断的压力。能否进优化？可以。将两者结合起来，让环境角色（StrategyContext）拥有选择策略和执行策略两种功能，客户端只需要传递类型参数调用环境角色即可。

      

基本用法

1. 

   /// <summary>
       /// 环境角色
       /// </summary>
       public class Context
       {
           /// <summary>
           /// 需要的策略
           /// </summary>
           private AbstractStrategy strategy = null;
   
           /// <summary>
           /// 获取策略
           /// </summary>
           /// <returns></returns>
           public Context(int iType)
           {
               switch (iType)
               {
                   case 1:
                       strategy = new WagesForWorkmen();
                       break;
                   case 2:
                       strategy = new WagesForGroupLeader();
                       break;
                   case 3:
                       strategy = new WagesForManager();
                       break;
               }
           }
   
           /// <summary>
           /// 计算实际得到工资
           /// </summary>
           /// <param name="overtime"></param>
           /// <returns></returns>
           public decimal CalculateSalary(int overtime)
           {
               return strategy.CalculateSalary(overtime);
           }
       }

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总结

      优缺点：相对于简单工厂模式、单一策略模式，进一步实现了解耦（客户端只需和环境角色交互）。

                 虽然进一步解耦，但是任然存在简单工厂的问题。